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ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA CARRERA DE INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES PROYECTO DE GRADO PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERÍA DISEÑO DE UNA RED CON PLATAFORMA IPTV PARA GAMA TV ANDRÉS PAÚL LLERENA ANDRADE SANGOLQUÍ – ECUADOR 2009

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EQUIPOS PARA EL DISEÑO DE HDTV

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ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO

DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y

ELECTRÓNICA

CARRERA DE INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

PROYECTO DE GRADO PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERÍA

DISEÑO DE UNA RED CON PLATAFORMA IPTV PARA GAMA TV

ANDRÉS PAÚL LLERENA ANDRADE

SANGOLQUÍ – ECUADOR 2009

Page 2: DISEÑO HDTV

RESUMEN

El en el presente proyecto se propone el Diseño de una Red con plataforma IPTV para

Gama TV, lo que comúnmente se ha denominado como Televisión bajo el protocolo IP,

proyecto que describe el funcionamiento de los equipos que conforman el diseño y los

servicios a través de los cuales se puede recibir la señal de televisión o video a través de

una conexión de banda ancha.

Para realizar el diseño de este proyecto se tomo en cuenta el formato de compresión que en

la actualidad posee Gama TV, el mismo que está bajo el estándar de compresión MPEG-2

tradicionalmente empleado para el desarrollo de video sobre IP, y que por tanto resulta muy

útil cuando no se dispone de mucho ancho de banda. Debido a esto se analiza los

protocolos de transporte para señales de televisión o video sobre IP, que se ha desarrollado

en base al denominado video streaming. Para que la IPTV pueda funcionar de manera

correcta y completa, es necesaria una conexión de gran ancho de banda.

El diseño propuesto satisface las necesidades de entregar televisión bajo el protocolo IP, y

Gama TV puede adaptar nuevos equipos que sean compatibles con el formato que se usa

actualmente, como los que se presentan en el proyecto y poder distribuir video haciéndolo

interactivo y mejorando la calidad de recepción.

Page 3: DISEÑO HDTV

DEDICATORIA

A mis Padres, por haberme apoyado en todo momento, por sus consejos, sus

valores, por la motivación constante que me ha permitido ser una persona de

bien, pero más que nada, por su amor.

A mis familiares y amigos, por los ejemplos de perseverancia y constancia que

los caracterizan y que me han infundado siempre, por el valor mostrado para

salir adelante y por su confianza depositada en mí.

Page 4: DISEÑO HDTV

AGRADECIMIENTO

A Dios, por haberme permitido llegar hasta este punto y haberme dado salud

para lograr mis objetivos, además de su infinita bondad y amor.

A mis Padres, a quienes les debo todo en la vida, les agradezco el cariño, la

comprensión, la paciencia y el apoyo que me brindaron para culminar mi

carrera profesional.

A mis familiares, amigos, maestros y compañeros de labores, por su tiempo,

por su apoyo así como por la sabiduría que me transmitieron en el desarrollo

de mi formación profesional.

A mi compañera fiel, que directamente me impulsó para llegar hasta este

lugar.

Page 5: DISEÑO HDTV

PRÓLOGO Siendo Televisión del Pacífico S.A. una empresa reconocida a nivel Nacional

e Internacional por los servicios que presta es muy importante que pueda tener

en cuenta a futuro televisión sobre protocolo Internet, IPTV, por sus siglas en

inglés (internet protocol television), que consiste en la distribución de

televisión digital, así como de otros servicios de audio y video por medio de

redes de datos de banda ancha utilizando los mismos protocolos básicos que

hacen funcionar a Internet.

IPTV para Gama TV representa una tecnología disruptiva, por que

transformará tanto a la televisión como a la red Internet, de hecho, las

empresas de telecomunicaciones alrededor del mundo empiezan a ofrecer

servicios de televisión, mientras que los proveedores de servicios de internet

incrementan sus servicios de video, sin embargo, las empresas televisoras

parecen no reaccionar ante esta amenaza. Por esta razón Televisión del

Pacífico S.A. (Gama TV) no quiere quedarse atrás y se emprende el desarrollo

del presente proyecto.

Page 6: DISEÑO HDTV

ÍNDICE DE CONTENIDO

CAPÍTULO I IPTV…..……………………………………………………………….

1.1 INTRODUCCIÓN……………………………………………………….......

1.2 CONCEPTO DE IPTV………………………………………………………

1.2.1 Utilización de Redes Basadas en IP Pública…………………...........

1.2.2 Utilización de Redes Basadas en IP Privada………………………...

1.2.3 Justificación…………………....………………...…………………..

1.3 COMPARACIÓN CON OTROS MÉTODOS DE ENTREGA DE TV……

1.3.1 Financiero………………………………………………....................

1.3.2 Técnico………………………………………………………………

1.3.3 Características Potenciales de IPTV………………………………...

1.4 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO……………………………

1.5 SISTEMA BASE DE VIDEO IP…………………………………………….

CAPÍTULO II DISEÑO DE LA RED……………………………………………….

2.1 ESTUDIO DE EDICIÓN…………….............................................................

2.1.1 Edición Lineal…………………………………………….………….

2.1.2 Edición no Lineal…………………………………………………….

2.2 VIDEO HEADEND………………………………………………………….

2.2.1 Servidor A/V…………………………………………………………

2.2.1. Codificación CÓDEC…………………………………………

2.2.2 Codificador…………………………………………………………..

2.2.3 Compresión MPEG-2………………………………………………..

2.2.4 Switcher A/V………………………………………………………...

2.2.5 Servidor de Aplicaciones…………………………………………….

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2.2.6 Servidor de Video Bajo Demanda…………………………………..

2.2.7 Middleware y Administración……………………………………….

2.2.8 Re-multiplexor……………………………………………………….

2.2.9 Encapsulador IP……………………………………………………...

CAPÍTULO III PROVEEDOR DE SERVICIOS DE RED IP…………………….

3.1 PROTOCOLO TCP/IP APLICADO A IPTV……………………………….

3.1.1 Descripción General…………………………………………………

3.1.2 La capa de Transporte………………………………………………..

3.1.3 Segmentos y Datagramas…………………………………………….

3.1.4 Los Mensajes Internet Control Message Protocol (ICMP)………….

3.1.4. Entendiendo los Mensajes ICMP……………………………..

3.1.5 La Capa de Red………………………………………………………

3.1.6 Traducción de direcciones de red (NAT)……………………………

3.2 ENTREGA DE IPTV………………………………………………………...

3.2.1 Broadcast…………………………………………………………….

3.2.2 Video bajo Demanda (VOD)………………………………………...

3.2.3 Utilizando el Formato MPEG-2……………………………………..

3.2.4 UDP/RAW y UDP/RTP……………………………………………..

3.2.5 Sobrecargas RTP…………………………………………………….

3.3 PROTOCOLO DE TRANSPORTE EN TIEMPO REAL (RTP)………........

3.3.1 Campo de Versión (Ver)……………………………………………..

3.3.2 Campo de Relleno (P)………………………………………………..

3.3.3 Campo de Extensión (X)…………………………………………….

3.3.4 Campo de Conteo CSRC (CC)………………………………………

3.3.5 Campo de Marca (M)………………………………………….…….

3.3.6 Campo de Carga Útil (PT)……………………………………….......

3.3.7 Campo de Número de Secuencia……………………………….........

3.3.8 Campo de Marca de Tiempo (Timestamp)…………………………..

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3.3.9 Campo de fuente de sincronización (SSRC)………………………...

3.3.10 Contribuir Fuente (CSRC) de Campo……………………………...

3.3.11 Cálculo de Marcas de Tiempo……………………………...............

3.3.12 RTCP (Real Transport Control Protocol)………………………….

3.3.13 Consideraciones Jitter……………………………………………...

CAPÍTULO IV RED DE ACCESO………………………………………………….

4.1 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)………………………………..

4.2 VDSL (very high bit rate Digital Subscriber Lines)…………………………

4.2.1 Características de VDSL…………………………………………….

4.2.2 VDSL Asimétrico……………………………………………………

4.2.3 VDSL Simétrico……………………………………………………..

4.2.4 Modulación…………………………………………………………..

4.2.5 Conjunto de Servicios Sasados en VDSL……………………………

4.2.6 Servicios de Video Basados en VDSL………………………………

4.2.7 Internet de Alta Velocidad…………………………..……………….

4.2.8 Servicios de Telefonía……………………………………………….

4.3 FIBRA HASTA X - Fiber To The X (FTTX)………………………………...

4.4 HFC (Hybrid Fibre Coaxial)………………………………………………...

CAPÍTULO V RED DE HOGAR Y SERVICIOS……………..…………………..

5.1 DENTRO DE LA CASA…………………………………………………….

5.1.1 IPTV y la Red de Origen……………………………..……………...

5.1.2 Opciones de Red……………………………………………………..

5.2 STB (Sep-Top Box)…………………………………………………….

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5.3 DIMENSIONAMIENTO…………………………………………………….

5.3.1 STDV………....……………………………………………………...

5.3.2 HDTV………………………………………………………………..

5.4 DESCRIPCIÓN DE CADA UNO DE LOS SERVICIOS…………………

5.3.1 Entretenimiento en Casa………...………...…………………………

5.3.2 Televisión Digital……………………………………………………

5.3.3 Video Bajo Demanda………………………………………………..

5.3.4 Negocios de TV al Escritorio………………………………………..

5.3.5 Enseñanza a Distancia……………………………………………….

5.3.6 Comunicaciones Corporativas……………………………………….

5.3.7 Video Chat…………………………………………………………...

CAPÍTULO VI ANÁLISIS ECONÓMICO…………………………………………

6.1 COSTO DEL PROYECTO…………………………………………………..

CAPÍTULO VII CONLUSIONES Y RECOMENDACIONES……..…………….

7.1 CONCLUSIONES…………………………………………………………..

7.2 RECOMENDACIONES……………………………………………………..

ANEXOS BIBLIOGRAFÍA

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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla. 1.1. Comparación financiera de IPTV a los actuales métodos de entrega de

TV…………..…………………………………………………………………………..

Tabla. 3.1. Tipo, Campo, Valor de ICMP……………………………………………...

Tabla. 3.2. Código, Campo, Valor de destino inalcanzable……………………………

Tabla. 3.3. Direcciones reservadas para IPV4…………………………………………

Tabla. 3.4. Comparando UDP/RAW and UDP/RTP...…………………………………

Tabla. 4.1. Tabla comparativa de velocidades en ADSL………………………………

Tabla. 4.2. Velocidades típicas de VDSL en función de la longitud de la línea……….

Tabla. 4.3. Velocidades típicas de VDSL en configuración asimétrica en sentido

descendente (ANSI T1/E1.4)…………………………………………………………...

Tabla. 4.4. Velocidades típicas de VDSL en configuración asimétrica en sentido

ascendente (ANSI T1/E1.4)……………………………………………………….........

Tabla. 4.5. Velocidades de bits de la carga útil del ETSI………………………………

Tabla. 4.6. Velocidades típicas de VDSL en configuración simétrica (ANSI T1/E1.4).

Tabla. 4.7. Aplicaciones VDSL………………………………………………………...

Tabla. 4.8. Requerimientos de aplicaciones: ADSL vs VDSL………………................

Tabla. 5.1. Aplicaciones Potenciales de IPTV…………………………………………

Tabla. 6.1. Costo de equipos y sofwtware………………………………………..........

Tabla. 6.2. Costos adicionales…………………………………………………….........

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ÍNDICE DE FIGURAS

Figura. 1.1. Viendo TV por cable o TV satelital………………………………….......

Figura. 1.2. Elementos de Red Claves para IPTV…………………………………….

Figura. 1.3. Elementos de Red Claves para IPTV……...……………………………..

Figura. 2.1. Diseño de la Red IPTV…………………………………………………..

Figura. 2.2. Edición de video usando Avidemux……………………………………...

Figura. 2.3. Comparando métodos de direccionamiento……………………………..

Figura. 2.4. Servidor A/V…………………………………………………………….

Figura. 2.5. Compresión MPEG-2……………………………………………………

Figura. 2.6. Digitalización de Imagen………………………………………………..

Figura. 2.7. Sistemas y entropía………………………………………………………

Figura. 2.8. Inter coding………………………………………………………………

Figura. 2.9. Transformada del coseno………………………………………………...

Figura. 2.10. Coeficientes DCT………………………………………………………

Figura. 2.11. DCT…………………………………………………………………….

Figura. 2.12. Sensibilidad Visión Humana Vs. Frecuencia Espacial…………………

Figura. 2.13. Sensibilidad Visión Humana Vs. Frecuencia Espacial…………………

Figura. 2.14. Codificación de cada una de las componentes RGB…………………...

Figura. 2.15. Se codifican otras tres señales con ellas (luminancia y crominancia)….

Figura. 2.16. Macrobloques…………………………………………………………..

Figura. 2.17. Macrobloques y bloques………………………………………………..

Figura. 2.18. Scanning………………………………………………………………..

Figura. 2.19. Codificador Espacial……………………………………………………

Figura. 2.20. Interpolación……………………………………………………………

Figura. 2.21. Imagen diferencia………………………………………………………

Figura. 2.22. Imágenes Intra………………………………………………………….

Figura. 2.23. Imágenes Intra………………………………………………………….

Figura. 2.24. Muestras de Croma……………………………………………………..

Figura. 2.25. Estructura de muestreo 4:2:0…………………………………………...

Figura. 2.26. Muestreo 4:2:0………………………………………………………….

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Figura. 2.27. Estructura 4:2:0…………………………………………………………

Figura. 2.28. Muestras de Croma……………………………………………………..

Figura. 2.29. Concepto GOP………………………………………………………….

Figura. 2.30. Dependencia de calidad………………………………………………...

Figura. 2.31. Perfiles y niveles………………………………………………………..

Figura. 2.32. Velocidad vertical se duplica…………………………………………...

Figura. 2.33. Switcher de A/V………………………………………………………..

Figura. 2.34. Arquitectura J2EE………………………………………………………

Figura. 2.35. Arquitectura en dos capas frente a tres capas utilizando el servidor de

aplicaciones…………………………………………………………………………...

Figura. 2.36. Arquitectura de un sistema de VoD con servidores autónomos………..

Figura. 2.37. Arquitectura de un sistema de VoD con servidores distribuidos……….

Figura. 2.38. Flujo de entrega y recepción de información en un sistema VoD……...

Figura. 2.39. Ejemplo de una ventana para la selección de programación…...………

Figura. 3.1. TCP/IP aplicado a IPTV encapsulado en una cabecera LAN……………

Figura. 3.2. Un mensaje ICMP es transportado por el prefijo de un encabezado IP

para el mensaje………………………………………………………………………..

Figura. 3.3. IPTV puede ser entregado a través de broadcast………………………..

Figura. 3.4. Entregando MPEG-2 vía IP……………………………………………..

Figura. 3.5. Cabecera RTP versión 2…………………………………………………

Figura. 4.1. Frecuencias ADSL……………………………………………………….

Figura. 4.2. Topología de VDSL…………………………………………………….

Figura. 4.3. Ejemplo de asignación del espectro en VDSL asimétrico………………

Figura. 4.4. Comparando DMT y CAP……………………………………………….

Figura. 4.5. Distancias y Accesos FTTX……………………………………………..

Figura 5.1 Sep-Top Box………………………………………………………………

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GLOSARIO IPTV (Internet Protocol Television).- Sistema de distribución por subscripción de señales

de televisión y/o video usando conexiones de banda ancha sobre el protocolo IP.

TV Digital.- Se define por la tecnología que utiliza para transmitir su señal, codifica sus

señales de forma binaria, habilitando así la posibilidad de crear vías de retorno entre

consumidor y productor de contenidos.

Router.- Ruteador o encaminador es un dispositivo de hardware para interconexión de red

de ordenadores que opera en la capa tres (nivel de red).

Streaming.- Es un término que se refiere a ver u oír un archivo directamente sin necesidad

de descargarlo antes al ordenador.

VoIP.- Es un grupo de recursos que hacen posible que la señal de voz viaje a través de

Internet empleando un protocolo IP (Internet Protocol).

FTTX (Fiber to the X).- Es un término genérico para cualquier arquitectura de red que usa

fibra óptica para reemplazar todo o parte de la usual red de cobre.

Upstream.- Flujo ascendente, el uso más común de la palabra se refiere a la velocidad con

que los datos pueden ser transferidos de un cliente a un servidor.

Downstream.- Flujo de descarga, el uso más común de la palabra se refiere a la velocidad

con que los datos pueden ser transferidos de un servidor a un cliente.

Page 14: DISEÑO HDTV

XDSL (X Digital Subscriber Line).- Es un grupo de tecnologías de comunicación que

permiten transportar información multimedia a mayores velocidades, que las que se

obtienen vía modem, simplemente utilizando las líneas telefónicas convencionales.

Backbone.- Se refiere a las principales conexiones troncales de Internet.

LAN (Local Area Network).- Es la interconexión de varios ordenadores y periféricos. Su

extensión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de hasta 200 metros.

NAS (Network Attached Storage).- Es el nombre dado a una tecnología de

almacenamiento dedicada a compartir la capacidad de almacenamiento de un computador

(Servidor) con ordenadores personales o servidores clientes a través de una red

(normalmente TCP/IP), haciendo uso de un Sistema Operativo optimizado.

SAN (Storage Area Network).- Es una red concebida para conectar servidores, matrices

de discos y librerías de soporte. Principalmente, está basada en tecnología de fibra óptica.

Gigabit.- Es una unidad de medida de almacenamiento informático normalmente abreviada

como Gb o a veces Gbit, que equivale a 109 bits.

Player.- Cualquier programa, máquina o herramienta que nos permite reproducir sonido,

animación o video.

Recorder.- Cualquier programa, máquina o herramienta que nos permite grabar sonido,

animación o video.

Master.- El significado más usado es principal

Page 15: DISEÑO HDTV

Frame.- Se denomina frame en inglés, a un fotograma o cuadro, una imagen particular

dentro de una sucesión de imágenes que componen una animación.

MPEG (Motion Picture Experts Group).- Es un grupo de trabajo del ISO/IEC encargado

de desarrollar estándares de codificación de audio y video.

Unicast.- es el envío de información desde un único emisor a un único receptor.

Multicast.- Es el envío a ciertos destinatarios específicos, más de uno

Broadcast.- Es radiado o difusión, donde los destinatarios son todas las estaciones en la

red.

Lag.- Transmisión a velocidades menores al del ancho de banda, y pierde la calidad de

reproducción.

ISM (Interactive Storage Media).- Almacenamiento interactivo multimedia.

DVB (Digital Video Broadcasting).- Es una organización que promueve estándares

aceptados internacionalmente de televisión digital, en especial para HDTV y televisión vía

satélite, así como para comunicaciones de datos vía satélite.

SDTV (Standard Definition Television).- Es el acrónimo que reciben las señales de

televisión que no se pueden considerar señales de alta definición (HDTV) ni de señal de

televisión de definición mejorada (EDTV).

HDTV (High Definition Television).- También conocida como televisión de alta

definición, Es uno de los formatos que, sumados a la televisión digital (DTV), se

Page 16: DISEÑO HDTV

caracteriza por emitir las señales televisivas en una calidad digital superior a los demás

sistemas.

NTSC (National Television System Committee).- Es un sistema de codificación y

transmisión de Televisión a color analógica desarrollado en Estados Unidos en torno a

1940, y que se emplea en la actualidad en la mayor parte de América y Japón, entre otros

países.

PAL (Phase Alternating Line).- Es el nombre con el que se designa al sistema de

codificación empleado en la transmisión de señales de televisión analógica en color en la

mayor parte del mundo.

Muestreo.- El muestreo digital de una señal analógica trae consigo una discretización tanto

en el dominio temporal como en el de la amplitud.

Cuantización.- Dejar la amplitud de señales a un número finito de niveles.

Tasa de bit (Bit rate).- Define el número de bits que se transmiten por unidad de tiempo a

través de un sistema de transmisión digital o entre dos dispositivos digitales. Así pues, es la

velocidad de transferencia de datos.

DCT (Discrete Cosine Transform).- Es una transformada basada en la Transformada de

Fourier discreta, pero utilizando únicamente números reales.

RLC (Run Length Encoding).- Es una forma muy simple de compresión de datos en la

que secuencias de datos con el mismo valor consecutivas son almacenadas como un único

valor más su recuento.

Page 17: DISEÑO HDTV

PCM (Pulse Code Modulation).- Es un procedimiento de modulación utilizado para

transformar una señal analógica en una secuencia de bits.

Crominancia.- Es el componente que contiene la información sobre el color de una señal

de video.

Luminancia.- Es la componente que codifica la información de luminosidad de la imagen.

EOB (End of Block).- Código de fin de bloque.

Over flowing.- En general hace referencia a un exceso de datos que pueden ser perdidos o

transferidos (desbordamiento).

RAM (Random Access Memory).- Es la memoria desde donde el procesador recibe las

instrucciones y guarda los resultados.

GOP (Group of Pictures).- Es donde se detalla la estructura de la secuencia de imágenes.

SP@ML (Simple Profile Main Level).- Hace referencia a la escala de perfiles y niveles

para MPEG-2 y es Perfil Simple Nivel Principal.

MP@ML (Main Profile Main Level).- Hace referencia a la escala de perfiles y niveles

para MPEG-2 y es Perfil Principal Nivel Principal

Low Level.- Se refiere a la baja resolución de entrada.

Bitstream.- Es una serie de bytes, típicamente de cada 8 bits.

Page 18: DISEÑO HDTV

SNR (Signal to noise ratio o S/N).- Se define como el margen que hay entre la potencia de

la señal que se transmite y la potencia del ruido que la corrompe.

Spatial y High.- Términos que hace referencia a los perfiles que se pueden tomar en

MPEG-2.

Header.- El significado de este término es cabecera y se usa mucho en referencia al

Protocolo IP

Switcher.- Secuenciador de video.

Servlets.- Son objetos que corren dentro del contexto de un contenedor de servlets.

JSP (JavaServer Pages).- Es una tecnología Java que permite generar contenido dinámico

para web.

VoD (Video on Demand).- El video bajo demanda es un sistema de televisión que permite

al usuario el acceso a contenidos multimedia de forma personalizada.

UDP (User Datagram Protocol).- Es un protocolo del nivel de transporte basado en el

intercambio de datagramas.

RTP (Real-time Transport Protocol).- Es un protocolo de nivel de sesión utilizado para la

transmisión de información en tiempo real, como por ejemplo audio y vídeo en una video-

conferencia.

Page 19: DISEÑO HDTV

RTCP (Real-time Control Protocol).- Es un protocolo de comunicación que proporciona

información de control que está asociado con un flujo de datos para una aplicación

multimedia (flujo RTP).

Timestamp.- Es una secuencia de caracteres, que denotan la hora y fecha (o alguna de

ellas) en la cual ocurrió determinado evento.

RTSP (Real Time Streaming Protocol).- Establece y controla uno o muchos flujos

sincronizados de datos, ya sean de audio o de video.

QoS (Quality of Service).- Son las tecnologías que garantizan la transmisión de cierta

cantidad de datos en un tiempo dado.

Software.- Expresiones como programas (informáticos) o aplicaciones (informáticas), o

bien, en contextos muy especializados, por soporte lógico.

TCP (Transmission Contorl Protocol) / IP (Internet Protocol).- Es un conjunto de

reglas establecidas entre dos dispositivos para permitir la comunicación entre ambos.

Buffer.- Es una ubicación de la memoria en una computadora o en un instrumento digital

reservada para el almacenamiento temporal de información digital, mientras que está

esperando ser procesada.

Jitter.- Cambio o variación en cuanto a la cantidad de latencia entre paquetes de datos que

se reciben.

ARP (Address Resolution Protocol).- Es un protocolo de nivel de red responsable de

encontrar la dirección hardware (Ethernet MAC) que corresponde a una determinada

dirección IP.

Page 20: DISEÑO HDTV

Capa MAC (Media Access Control Layer).- En informática y telecomunicaciones, es el

conjunto de mecanismos y protocolos por los que varios "interlocutores" (dispositivos en

una red, como ordenadores, teléfonos móviles, etc.).

ISP (Internet Service Provider).- Es una empresa dedicada a conectar a Internet a los

usuarios, o las distintas redes que tengan, y a dar el mantenimiento necesario para que el

acceso funcione correctamente.

NAT (Network Address Translation).- Es un mecanismo utilizado por routers IP para

intercambiar paquetes entre dos redes que se asignan mutuamente direcciones

incompatibles.

PAT (Port Address Translation).- Es una característica del estándar NAT, que traduce

conexiones TCP y UDP hechas por un host y un puerto en una red externa a otra dirección

y puerto de la red interna.

FTP (File Transfer Protocol).- Es un protocolo de red para la transferencia de archivos

entre sistemas conectados a una red TCP, basado en la arquitectura cliente-servidor.

BitTorrent.- Es un protocolo diseñado para el intercambio de archivos entre iguales (peer

to peer o P2P).

POTS (Old Telephone Service).- Conocido también como Servicio Telefónico

Tradicional o Telefonía Básica, que se refiere a la manera en cómo se ofrece el servicio

telefónico analógico (o convencional) por medio de cableado de cobre.

PON (Passive Optical Network).- Permite eliminar todos los componentes activos

existentes entre el servidor y el cliente introduciendo en su lugar componentes ópticos

Page 21: DISEÑO HDTV

pasivos (divisores ópticos pasivos) para guiar el tráfico por la red, cuyo elemento principal

es el dispositivo divisor óptico (conocido como splitter).

FDD (Frecuency División Duplex).- Se asigna distinta banda de frecuencia para las

portadoras de. subida y bajada.

Baud Rate.- La tasa de baudios, también conocida como baudaje, es el número de unidades

de señal por segundo. Un baudio puede contener varios bits.

CAP.- La modulación de amplitud y de fase es un método usado por módems y equipos

DSL, y su operación se basa en QAM (quadrature amplitude modulation o modulación de

amplitud en cuadratura).

QAM (Quadrature Amplitude Modulation).- Es una modulación digital avanzada que

transporta datos cambiando la amplitud de dos ondas portadoras.

ATM (Asynchronous Transfer Mode).- Es una tecnología de telecomunicación

desarrollada para hacer frente a la gran demanda de capacidad de transmisión para servicios

y aplicaciones.

Wireless (sin cables).- Es el tipo de comunicación en la que no se utiliza un medio de

propagación físico alguno esto quiere decir que se utiliza la modulación de ondas

electromagnéticas, las cuales se propagan por el espacio sin un medio físico que comunique

cada uno de los extremos de la transmisión.

HomePlug Powerline.- Es una alianza de varias empresas que trabajan en el desarrollo de

una tecnología que permita implementar redes de área local usando la instalación eléctrica

de baja tensión de las viviendas, oficinas o industrias, evitando así la instalación de nuevos

cables.

Page 22: DISEÑO HDTV

Hub o concentrador.- es un equipo de redes que permite conectar entre sí otros equipos y

retransmite los paquetes que recibe desde cualquiera de ellos a todos los demás. Los hubs

han dejado de ser utilizados, debido al gran nivel de colisiones y tráfico de red que

propician.

Switch.- Es un conmutador interconecta dos o más segmentos de red, funcionando de

manera similar a los puentes (bridges), pasando datos de un segmento a otro, de acuerdo

con la dirección MAC de destino de los datagramas en la red.

Page 23: DISEÑO HDTV

CAPÍTULO I

IPTV

1.1 INTRODUCCIÓN

Televisión Digital, también conocida como TV Digital, es el avance más significativo

en la tecnología de la televisión desde que el medio se creó hace más de un siglo. La

televisión digital ofrece a los consumidores más posibilidades de elección y hace que la

experiencia visual sea interactiva.

El sistema analógico de radiodifusión de televisión ha estado en vigencia alrededor de 60

años. Durante este periodo los televidentes experimentaron la transición de televisión

blanco y negro a la televisión de color. La migración de televisión blanco y negro a

televisión de color exige a los televidentes a comprar nuevos aparatos de televisión, y los

organismos de radiodifusión han de adquirir nuevos transmisores, pre y post producción de

televisión. Hoy, la industria está pasando por una profunda transición, la migración de la

televisión convencional a una nueva era de la tecnología digital. La mayoría de operadoras

de TV alrededor del mundo han mejorado sus redes existentes y han desplegado avanzadas

plataformas digitales haciendo un gran esfuerzo para que sus abonados migren de los

tradicionales servicios de televisión analógica a los más sofisticados servicios digitales.

Una nueva tecnología denominada televisión basada en protocolo de Internet (IPTV), ha

empezado a apoderarse de los titulares en todo el mundo con historias de varios grandes de

telecomunicaciones, cable, satélite, terrestre, etc., acerca de la entrega de un servicio de

video basado en IP. Como su nombre indica, IPTV describe un mecanismo para el

transporte de un flujo de contenido de video a través de una red que utiliza el protocolo de

Page 24: DISEÑO HDTV

CAPITULO I IPTV 2

redes IP. Los beneficios de este mecanismo de entrega de señales de televisión son la

interactividad del usuario y la mejora de la interoperabilidad con las redes caseras.

1.2 EL CONCEPTO DE IPTV

Se puede definir IPTV como la representación de contenido de video digital,

incluida la televisión, que se entrega mediante el uso del Protocolo Internet (IP). Esta

definición de IPTV no sólo es muy simple sino que también subraya que Internet no es

necesario para desempeñar un papel en la entrega de la televisión o cualquier otro tipo de

contenido de video. En lugar de ello, IPTV se refiere al uso de IP como mecanismo de

entrega que puede utilizar el Internet, lo que representa una red basada en IP pública, o

IPTV se puede utilizar para entregar contenidos de video en una red basada en IP privada.

Debido a que IPTV requiere el uso IP sólo como un mecanismo de entrega, IP puede

utilizarse para entregar diversos tipos de contenidos a través de Internet y redes privadas

basadas en IP. Los ejemplos de IPTV pueden variar, desde videos musicales para

televisión, películas, conciertos de rock, y una variedad de eventos especiales, tales como

boxeo, partidos de fútbol, o incluso musicales de Broadway. Esto significa que la breve

definición de IPTV abarca una amplia gama de las actuales y posibles actividades. Algunas

de esas actividades podrían incluir la descarga de una película o video musical a través de

Internet para verlo en ese instante o en una fecha posterior o suscribirse a un servicio de

televisión que llegará a una casa a través de la instalación de una red privada que

proporcionará la entrega de los contenidos de televisión a través de IP. De este modo, el

término IPTV no limita el contenido a la prevista por la televisión abierta, ni implica que la

entrega de contenido tiene que producirse a través de Internet. IPTV representa un amplio

término que se usa de referencia para la prestación de una amplia variedad de los

contenidos de video utilizando IP como un mecanismo para el transporte de contenido.

Antes de examinar con más detalle algunos ejemplos de la entrega de contenido de video a

través de redes IP, algunas palabras tienen relación con el mnemónico "IPTV". Este

mnemónico no debe confundirse con el IP/TV, que es un activo, en EE.UU. marcas

Page 25: DISEÑO HDTV

CAPITULO I IPTV 3

registradas propiedad de Cisco, la empresa más conocida por sus routers. Cisco utiliza

IP/TV para hacer referencia a una serie de productos desarrollados para el transporte de

contenidos de televisión a través de Internet o a través de redes IP privadas. [1]

1.2.1 Utilización de Redes Basadas en IP Pública

Como se mencionó anteriormente, IPTV puede funcionar sobre cualquier red basada

en IP, incluyendo Internet. Hay literalmente cientos de ejemplos de la utilización de esta

tecnología sobre Internet. Algunos ejemplos, tal como el desfile de moda anual de la ahora

famosa Victoria's Secret, representan la libre emisión de un flujo de video. Otros ejemplos

de la utilización de IPTV sobre Internet van desde la descarga de videos musicales,

programas televisivos, y películas para diversos tipos de eventos especiales, tales como el

lanzamiento del transbordador espacial para el movimiento de Marte, el aterrizaje cuando

dio sus primeros pasos en el planeta rojo. Para obtener un mejor reconocimiento acerca del

funcionamiento de IPTV a través de Internet, vamos a dirigir nuestra atención a dos

grandes servicios de video basados en Internet.

Actualmente, dos grandes servicios de video basados en Internet ofrecen contenidos

digitales bajo demanda a las personas que operan los ordenadores personales a través de

una conexión de banda ancha. Los servicios de video basados en Internet son operados por

CinemaNow y MovieLink. Aunque ambos, MovieLink y CinemaNow ofrecen miles de

películas en un control en base a demanda, este proyecto no hace referencia o no

proporciona el contenido típico asociado con una audiencia de televisión. Por lo tanto, esto

explica por qué la definición de IPTV incluye la frase el contenido de video digital,

incluida la televisión, porque IPTV puede ser utilizado para entregar películas, eventos en

directo, programas de televisión y, en general, una amplia gama de videos que tienen en

común el hecho de que la entrega se produce a través de una red IP. Aunque el término

video IP es probablemente el más idóneo para la entrega de todos los tipos de video a

través de una red IP, se va a seguir prácticas de la industria y utilizar el término IPTV para

referirse a la entrega de todos los tipos de contenido de video, incluida la televisión.

MovieLink y CinemaNow son representativas de la entrega de contenido basado en IP

pública, como vamos a ver en cada una de las organizaciones con más detalle.

Page 26: DISEÑO HDTV

CAPITULO I IPTV 4

CinemaNow.- representa uno de los dos actores clave en la entrega de contenido de IPTV a

los consumidores a través de Internet. Actualmente, CinemaNow ofrece material legal en

una biblioteca de más de 6500 películas, programas de televisión, conciertos de música,

videos y música de más de 200 otorgantes de licencias a través de la descarga de su sitio

Web o como contenido streaming. [2]

CinemaNow fue fundada en 1999 y es financieramente respaldada por varias compañías,

entre ellas Lions Gate Entertainment, Cisco Systems, Blockbuster, y Microsoft. En la última

parte de 2005 CinemaNow anunció la disponibilidad de contenidos de alta definición y el

apoyo a los dispositivos de comunicación portátiles. En cuanto a este último, CinemaNow

anunció en septiembre de 2005 que haría que su servicio de descarga esté disponible en los

nuevos reproductores de video portátiles. En virtud al acuerdo, los usuarios pueden

descargar y seleccionar aproximadamente 550 títulos de largometraje y 200 videos

musicales que están disponibles para su reproductor portátil compatible de video o conectar

sus reproductores de video a un televisor para ver.

MovieLink.- Un segundo gran reproductor de IPTV en el mercado, donde la entrega se

produce a través de Internet es MovieLink. Representa una línea de servicio de alquiler de

video que fue fundado por cinco grandes estudios de cine: MGM, Paramount, Sony

Pictures, Universal y Warner Brothers. En septiembre de 2005 MovieLink tenía una

biblioteca de aproximadamente 900 películas. Los televidentes pagan desde 99 centavos

hasta 4,99 dólares para descargar una película y guardarla en su ordenador durante un

máximo de 30 días. Una vez que comienza a ver la película, se tiene 24 horas para terminar

de verla, momento en el cual la película se borra automáticamente. [3]

El sitio web de MoveLink permite a los clientes la búsqueda de películas por categoría, tal

como acción, drama, películas Oscar. Los usuarios también pueden buscar las películas por

el actor, director, o el título. Alquilar una película requiere primero descargar e instalar el

Administrador de MovieLink, un programa que controla el proceso de descarga de

Page 27: DISEÑO HDTV

CAPITULO I IPTV 5

películas, así como su reproducción. MovieLink permite a los usuarios adquirir un adicional

de 24 horas para ver la película y apoya formatos de RealPlayer así como también de

Windows Media. Según la empresa, toma aproximadamente 80 minutos para descargar una

película. En la actualidad, el sitio web de MovieLink es accesible sólo para residentes de

EE.UU. que tienen una conexión de banda ancha con una velocidad de transmisión de datos

mínima de 128 kbps. Además, la computadora debe ejecutar una versión de Windows igual

o superior a Windows 98, tales como Windows 2000, ME, XP o Vista, con 2 GB de

espacio libre en disco.

1.2.2 Utilización de Redes Basadas en IP Privada

En la actualidad existen grandes compañías que operan grandes redes basadas en IP

privada, las mismas que están en proceso de instalar varios miles de millones de dólares en

comunicaciones mediante fibra en sus áreas de servicio como un mecanismo para

proporcionar servicios de comunicación como voz, video y datos a sus clientes. A través de

la instalación de fibra, ya sea para el barrio o directamente a las instalaciones del cliente, se

convierte en suficiente ancho de banda disponible para proporcionar servicios de televisión

y competir con la televisión por cable y los operadores de satélites. Los planes de SBC

Communications y Verizon que hacen referencia a la prestación de servicios de video sobre

las redes de fibra que se encuentran en el proceso de construcción. Sin embargo, antes de

hacerlo, se puede tener en cuenta también la justificación de las empresas como compañías

telefónicas para entrar en el mercado IPTV.

1.2.3 Justificación

Las compañías telefónicas convencionales están bajo una pistola que les está

causando perder a su base de clientes. En los últimos cinco años, los proveedores de

televisión por cable han introducido Voice over IP (VoIP) en sus redes de cable, que ahora

tienen alrededor de dos millones de abonados. Como el uso de teléfonos móviles ha

crecido, así también lo han hecho a nivel mundial los dueños de casa e inquilinos de

apartamentos que han desconectado sus fijos. Las proyecciones indican que para el año

2010 más de 10 millones de estadounidenses habrán desconectado una segunda línea

telefónica o disminuido su principal línea terrestre por completo en favor de VoIP

Page 28: DISEÑO HDTV

CAPITULO I IPTV 6

inalámbrico o servicio de teléfono celular o debido al uso de ambas tecnologías. De este

modo, las compañías telefónicas convencionales están experimentando una pérdida

significativa en clientes e ingresos que podría sustituirse por ofrecer un servicio de IPTV en

competencia con la televisión por cable y de televisión por satélite.

Una segunda razón para prestar un servicio de IPTV se asemeja a la respuesta del famoso

criminal Willie Sutton, quién, cuando se le preguntó por qué robaron los bancos, dijo que lo

hizo porque "allí es donde está el dinero." Del mismo modo, las compañías telefónicas

están entrando en el mercado IPTV porque ahí es donde reside el dinero. Por ejemplo, el

servicio telefónico local normalmente cuesta al consumidor entre $ 30 y $ 40 por mes, y la

adición de llamadas de larga distancia aumenta la factura de teléfono por otros $ 20 por

mes. Mientras que, el servicio de cable básico de TV cuesta más de $ 15 por mes, con la

adición de video digital de aproximadamente $ 20 por mes a su factura de televisión por

cable. Al añadir los abonados a Internet de alta velocidad de acceso y servicio telefónico de

VoIP a su factura de televisión por cable, es superior a 100 dólares por mes. Debido a esto,

las compañías telefónicas pueden desarrollar un servicio competitivo de IPTV que puede

esperar a flujo de ingresos, además de retener una parte de su base de clientes que está

migrando a la televisión por cable. Ahora que tenemos una apreciación de las razones por

las que las compañías telefónicas se están expandiendo en ofrecer IPTV, vamos a centrar

nuestra atención en los servicios que se extenderá por SBC Communications y Verizon.

SBC Comunications.- Actualmente llamada AT&T debido a la compra de dicha empresa.

SBC Communications empieza un ensayo de servicio de televisión basado en IP construido

sobre plataforma TV de Microsoft edition de IPTV en junio de 2004. AT&T anunció su

Proyecto Lightspeed a principios de 2005 para aprovechar de su colaboración con

Microsoft, y ambas empresas comenzaron los ensayos de campo de IPTV durante

mediados-2005. El proyecto Lightspeed representa para la empresa una iniciativa de

desplegar la fibra más cerca del cliente para permitir la prestación de una variedad de

servicios basados en IP, como televisión IP, VoIP, y ultra-rápido acceso a Internet. En

virtud del Proyecto Lightspeed, los clientes podrían acceder a todos los servicios sobre una

única red de conexión, así como tener la capacidad de compartir el acceso a los servicios de

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CAPITULO I IPTV 7

cualquier número de IP habilitado para los dispositivos del hogar, tales como PCs, PDAs,

televisores, set-top boxes (decodificador), y los teléfonos. El servicio de televisión basado

en IP, se espera que incluya el cambio instantáneo de canal, canal personalizable, video

bajo demanda, grabación de video digital, guía de programación interactiva multimedia, las

notificaciones de eventos, y otras características. [4]

Debido a que AT&T ofrece IPTV, lo hace a través de dos vías de comunicaciones de banda

ancha, es capaz de transmitir alertas y notificaciones a los clientes viendo televisión va más

allá de las simples notificaciones disponibles de programa de televisión por cable y satélite

digital. Por ejemplo, AT&T podría configurar su sistema para permitir a los clientes la

visualización del identificador de llamadas y mensajería instantánea en sus pantallas de

televisión. AT&T, tuvo incorporados 18 millones de hogares a su red a finales de 2007,

usando fiber to the neighborhood (FTTN) y fiber to the premises (FTTP). El servicio FTTN

proporcionará 20 a 25 Mbps de capacidad para cada cliente mientras que el servicio FTTP

permitirá hasta 39 Mbps de capacidad para el cliente. Para ambos servicios de IPTV

permitirá hasta cuatro flujos de alta calidad de TV, incluyendo TV de alta definición

(HDTV).

Además de IPTV, AT&T soporta VoIP y servicios de datos que proporcionan unos 6 Mbps

para descargas y 1 Mbps upstream de capacidad.

Verizon.- Al igual que AT&T, representa una gran Compañía Operativa Regional, que ha

crecido significativamente tanto en área de servicio así como en ofertas. Durante los meses

de septiembre 2005 Verizon comenzó a vender su servicio de IPTV después de comenzar la

construcción de conexiones de fibra a los hogares en la mitad de los 29 estados donde

ofrece servicio telefónico. Comercializado bajo el nombre de "FiOS TV", el servicio

ofreció a sus clientes más de 180 señales digitales de video y canales de música, incluyendo

más de 20 en alta definición, por un valor de $ 39,95 al mes.

Page 30: DISEÑO HDTV

CAPITULO I IPTV 8

El servicio FiOS de Verizon fue lanzado en Keller, Texas, una ciudad 30 millas al oeste de

Dallas. Verizon está ampliando su servicio a varias otras ciudades de Texas, así como

ampliar su oferta a las ciudades en la Florida, Virginia y California. FiOS para el hogar

ofrece una conexión de 15 Mbps a $ 45 por mes, y una conexión de 5 Mbps cuesta $ 35 por

mes. Para los clientes con mayores posibilidades, una conexión de 30 Mbps está disponible

a un costo preliminar de 200 dólares por mes. La velocidad de la conexión regula el número

de múltiples servicios de televisión (programas diferentes) que se pueden ver al mismo

tiempo. A pesar de la compresión de video esto puede reducir significativamente las

necesidades de ancho de banda, con una conexión de 5 Mbps se puede ver un solo canal,

mientras sigue usando Internet; mientras que con una conexión de 15 Mbps existe la

posibilidad de ver simultáneamente tres o cuatro programas diferentes en los distintos

aparatos de televisión mientras que otra persona en el hogar está navegando por la Web.

Junto con su servicio FiOS, Verizon ofrece tres set-top box. Para una definición estándar un

set-top box se puede alquilar a $ 3,95 al mes, mientras que para una HDTV un set-top box

se alquila por $ 9,95 al mes. El tercer tipo de set-top box combina alta definición con un

grabador de video digital y se pueden alquilar por $ 12,95 al mes. Ahora que tenemos un

reconocimiento general por IPTV, podemos comparar su capacidad general para un trío de

la competencia de servicios de televisión: televisión abierta, televisión por cable, y

televisión por satélite. [5]

1.3 COMPARACIÓN CON OTROS MÉTODOS DE ENTREGA DE TV

Podemos subdividir nuestra comparación en dos áreas: financiera y técnica. Por lo

tanto, se va a comparar y contrastar la entrega de IPTV a través de una empresa basada en

IP privada con televisión abierta, televisión por cable, televisión por satélite, se va examinar

brevemente los aspectos financieros y técnicos de cada una de ellas.

1.3.1 Financiero

Desde una amplia perspectiva financiera, la entrega de IPTV a través de una empresa

basada en IP privada representa un servicio de suscripción que requiere que los clientes

Page 31: DISEÑO HDTV

CAPITULO I IPTV 9

paguen una cuota mensual por el servicio, más el costo mensual de uno o varios set-top

box.

IPTV es la mejor comparación y financieramente equivalente a la televisión por cable y

televisión por satélite. Aunque la mayoría de los operadores de cable ofrecen un paquete

básico analógico de las estaciones sin la necesidad de alquilar un set top box, dichas casillas

son necesarias para suscribirse a la televisión digital y servicios premium. Si un dueño de

casa se suscribe a la televisión por satélite, es necesario un set-top box o decodificador para

cada televisión ya que todas las ofertas son en formato digital. La tabla 1.1 proporciona una

comparación financiera entre IPTV entregados a través de una red de una empresa basada

en IP privada.

Tabla. 1.1. Comparación financiera de IPTV a los actuales métodos de entrega de TV Características

Financieras IPTV TV abierta TV Cable TV Satélite

Pago por Suscripción

Mensual

No

Set-top box

-

Pago por canal digital

No (Transmite por IP)

No* Sí Sí

* Con el tiempo existirá radiodifusión digital. Los aparatos de televisión analógica entonces requerirán un conversor para recibir en el aire las señales de radiodifusión digital. 1.3.2 Técnico

Desde el punto de vista técnico, las estaciones de televisión abierta, operadores de

televisión por cable y proveedores de televisión por satélite funcionan de manera similar,

canales de televisión de radiodifusión en frecuencias predefinidas, lo que permite a los

abonados sintonizar en sus televisores o set-top box el canal que deseen ver.

La figura 1.1 ilustra un ejemplo de la manera en la que un abonado podría ver un canal

cuando está suscrito a televisión por cable o por satélite. En este ejemplo, tenga en cuenta

Page 32: DISEÑO HDTV

CAPITULO I IPTV 10

que tanto la televisión por cable y los operadores de satélites emiten simultáneamente todos

sus canales sobre un rango de frecuencias. Los clientes controlan un sintonizador

incorporado en su televisión presionando hacia arriba y hacia abajo los botones en el

televisor o con un set-top box que usa una unidad de control remoto que convierte el

sintonizador en la televisión o en el set-top box a otro rango de frecuencia cuando cambia

de canal. Los canales de televisión analógicos trabajan actualmente con 6 MHz de ancho de

banda, cuando usted usa el control remoto para cambiar de canal 2 al canal 3, en efecto su

temporizador se cambia para mostrar un diferente ancho de banda de 6 MHz en el cable

coaxial que proporciona servicio de televisión por cable a su hogar. Si se suscribe a un

servicio de televisión por satélite, la conmutación del canal 2 al canal 3 también cambia de

frecuencia. Sin embargo, los operadores de satélites proporcionan un servicio digital donde

la compresión de datos reduce el ancho de banda de cada canal, lo cual reduce la frecuencia

con la que está conectada.

Aunque tanto la televisión por cable así como la televisión por satélite operan de forma

similar con respecto a la utilización de un sintonizador para seleccionar la frecuencia para

un determinado canal, IPTV es una tecnología completamente diferente con respecto a la

entrega de contenido de video. IPTV se puede considerar para representar un software

basado en tecnología push-pull. El término pull representa al suscriptor que transmite a

través de IP una solicitud para un canal de televisión, cine, video musical, o producto

similar. La solicitud es recibida por el proveedor de IPTV, lo que empuja el flujo de video

desde un servidor para el solicitante mediante la dirección IP del solicitante como la

dirección de destino. Se debe tener en cuenta que, un único flujo de video en respuesta a

una solicitud minimiza el ancho de banda requerido para la entrega de un canal de

televisión.

Page 33: DISEÑO HDTV

CAPITULO I IPTV 11

Figura. 1.1. Viendo TV por cable o TV satelital

Considerando que la televisión por cable y los operadores de satélites emiten una gran

selección de canales al mismo tiempo, lo cual requiere el uso de un sintonizador para

seleccionar un canal deseado, IPTV se puede considerar que representa un control sobre la

demanda de servicios, aunque. Así, en la mayoría de los casos 600 MHz de ancho de banda

es requerido por la televisión por cable y los operadores de satélites, esto puede reducirse

de forma significativa por un proveedor de IPTV. De hecho, de acuerdo con SBC y Verizon,

una típica casa con unos 15 a 20 Mbps de conexión del canal de datos a la red puede recibir

entre tres y cuatro canales de televisión simultáneamente a través de IPTV, así como

obtener una capacidad de VoIP y de alta velocidad de Conexión a Internet. Aunque la

cantidad de ancho de banda necesario para proporcionar IPTV es significativamente menor

que el ancho de banda proporcionado por la televisión por cable y los operadores de

satélites, es aún más de lo que disponen muchos tipos de Digital Subscriber Line (DSL) por

las facilidades que ofrezcan las Compañías Operativas Regionales. Esto explica la razón

por la que AT&T y Verizon están instalando actualmente extensas redes basadas en fibra

óptica como un mecanismo para proporcionar IPTV basada en suscripción de servicios.

Cuanto mayor sea el ancho de banda del cable de fibra óptica ya sea enrutada al barrio o a

las instalaciones del cliente permite a cada abonado obtener suficiente ancho de banda para

ver tres o cuatro diferentes canales de televisión y al mismo tiempo recibir una capacidad

de VoIP y una alta velocidad de conexión a Internet.

1.3.3 Características Potenciales de IPTV

IPTV representa un servicio todo digital que puede tener su presentación de video que

adapta a diferentes tipos de monitores, tiene la capacidad de proporcionar características

Page 34: DISEÑO HDTV

CAPITULO I IPTV 12

más allá de la capacidad de otros mecanismos de distribución de televisión. Por ejemplo,

set-top box para IPTV a través del software podría permitir la colocación simultánea de

cuatro imágenes en pantalla que representan las cuatro solicitudes de distintos canales a la

vez. Además, las operadoras telefónicas con el servicio de mensajes escritos (SMS), e-mail

e identificador de llamadas podrían ser mostrados en la televisión de un cliente en un sitio

predefinido. Combine esto con su capacidad para permitir que los clientes puedan

seleccionar ver un video de alquiler y un número prácticamente ilimitado de alta definición,

por lo que IPTV podría representar un salto cualitativo en la entrega de televisión actual a

través del aire, cable y operadores de satélites.

1.4 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO

Un sistema IPTV puede considerar cuatro grandes elementos que son genéricos y

comunes para cualquier infraestructura del sistema proveedor. Esos elementos incluyen un

video headend, un proveedor de servicios de red IP, un proveedor de servicios para acceso

de red, y en el hogar o residencia. La figura 1.2 ilustra la relación de los elementos de red

de IPTV y el flujo de datos desde el proveedor de contenidos para el consumidor.

Al examinar la relación de los cuatro principales elementos de redes IPTV que se muestran

en la Figura 1.2, es importante señalar que los elementos de red pueden ser proporcionados

por más de un solo proveedor. Por ejemplo, si un consumidor está utilizando IPTV para

descargar una película o música a través de Internet (vía pública), el video headend podría

representar una empresa y el proveedor de servicios de red IP podría consistir en una serie

de redes IP interconectadas en un punto de interconexión para formar el backbone de

Internet. A continuación, el proveedor de servicios de la red de acceso podría ser un

proveedor de acceso a Internet, y la red doméstica puede consistir de un router inalámbrico

Local Area Network (LAN) y los productos obtenidos a partir de uno o más fabricantes.

Comparando, si el consumidor accede a una película o programa de televisión a través de

una red IP privada, el video headend, proveedor de servicios de red IP y proveedor de

servicios de red de acceso sería proporcionado por una única empresa. De hecho, es muy

posible que esa empresa ofrezca servicios de extremo a extremo, incluyendo cualquier

requerimiento de un equipo de red del hogar.

Page 35: DISEÑO HDTV

CAPITULO I IPTV 13

Figura. 1.2. Elementos de Red Claves para IPTV

1.5 SISTEMA BASE DE VIDEO IP

Se debe realizar un pequeño análisis para comprender mejor los procesos de

grabación y almacenamiento digital (ver figura 1.3). En un sistema de video IP hay

múltiples procesos ejecutándose simultáneamente. Nos centraremos sólo en alguno de los

más importantes relacionados con la compresión:

• Codificación: El proceso que se realiza en la cámara de red o el servidor de video

que codifica (digitaliza y comprime) la señal de video analógico de manera que

pueda transmitirse a través de la red.

• Transmisión IP: Transmisión sobre una red de datos basada en el protocolo IP,

inalámbrica o con cableado, desde una fuente a hardware variado de grabación o

visualización (por ejemplo un servidor de PCs).

• Grabación: Datos transferidos a discos duros estándar conectados a un dispositivo

de almacenamiento como puede ser un servidor, Network Attached Server (NAS) o

Storage Area Network (SAN).

• Decodificación: El video codificado debe ser traducido, o decodificado, con el fin

de ser visualizado/monitorizado. Este proceso se realiza en un PC o en otro sistema

decodificador que se emplee para visualizar el video.

Page 36: DISEÑO HDTV

CAPITULO I IPTV 14

Figura. 1.3. Elementos de Red Claves para IPTV

Page 37: DISEÑO HDTV

CAPÍTULO II

DISEÑO DE LA RED

La Televisión IP (IPTV) para Gama TV, representa una tecnología disruptiva y está

íntimamente ligada al desarrollo del ancho de banda de las comunicaciones. La televisión,

al tratarse de imágenes en tiempo real, necesita un gran ancho de banda para su correcto

funcionamiento, pues las imágenes han de llegar sin retraso al usuario. IPTV se muestra de

esta forma como el resultado del gran auge de las conexiones a Internet y la evolución

tecnológica que ha permitido ofrecer cada vez un mayor ancho de banda a los usuarios a

menor precio. Así, esta solución posibilita nuevas opciones de entretenimiento y servicios

para los usuarios, y la generación de mayores ingresos para los operadores que brinden este

servicio aprovechando las infraestructuras existentes.

El diseño que se propone a continuación podrá adaptarse a la tecnología actual con que

está trabajando actualmente dicha empresa y poder optimizar recursos reutilizando varios

de los equipos con los que se trabaja actualmente. El diseño además estará en la capacidad

de adaptarse a cualquier red de banda ancha de protocolo IP que puede ser utilizada para

distribuir televisión IPTV, lo cual permite a las compañías telefónicas, así como a las de

cable y las de televisión satelital, distribuir televisión digital y otros servicios asociados en

forma masiva utilizando la infraestructura de telecomunicaciones existente. En este diseño

se recomienda que la velocidad de transmisión de datos esté en el orden de Gigabits o

través del uso de fibra óptica, puesto que se requiere un gran ancho de banda.

A continuación en la figura 2.1 se muestra el diseño de la red IPTV.

Page 38: DISEÑO HDTV

CAPITULO II Diseño de la Red 16

Figu

ra. 2

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TV

Page 39: DISEÑO HDTV

CAPITULO II Diseño de la Red 17

2.1 ESTUDIO DE EDICION

La edición de video es un proceso mediante el cual se elabora un trabajo audiovisual

a partir de las imágenes obtenidas de una cinta de video grabada previamente. Para ello se

necesita reproducir la cinta y realizar una división en partes de la misma. Una vez hecha la

revisión de la cinta se seleccionan los fragmentos de video y audio que formarán parte del

montaje. Con el desarrollo tecnológico que ha experimentado la industria del video

profesional, han aparecido nuevos sistemas de adquisición de video en formatos diferentes

a la cinta, tales como el P2 de Panasonic o el XDCAM de Sony.

Existen dos tipos de edición de video en cinta, la lineal o analógica y la no lineal o por

ordenador.

2.1.1 Edición Lineal

La edición lineal se corresponde con la analógica. No obstante nada tiene que ver que

la señal registrada sea digital. Para realizarla necesitamos dos magnetoscopios, un lector o

reproductor (player) y un grabador (recorder). El proceso de edición consistirá en grabar en

el recorder la señal reproducida en el player. La característica que diferencia a los dos

magnetoscopios es el botón rojo de rec tan sólo presente en el recorder. En el

magnetoscopio reproductor insertaremos la cinta de brutos (que contiene las imágenes

grabadas desde la cámara) y en el magnetoscopio grabador introduciremos la cinta master

(primera cinta de montaje). De este modo podremos hacer sucesivas copias que recibirán el

nombre de segunda, tercera generación, perdiendo con cada nueva copia calidad de imagen

y sonido. Este tipo de edición de video ha ido perdiendo preponderancia en la industria,

siendo desplazado por la edición no lineal, tanto por sus ventajas en la manipulación de las

imágenes como por los menores costos.

• Modos de Edición Lineal

PLAYREC.- Es la forma más simple de editar. Tan sólo hay que apretar play y rec.

Es el método que utilizan los videos caseros, ya que es la única manera de edición

que permiten. Puesto que es la edición menos precisa en el corte entre dos imágenes

Page 40: DISEÑO HDTV

CAPITULO II Diseño de la Red 18

se produce una ruptura de sincronismos que deriva en un salto de imagen. Esta rotura

se debe a la falta de correspondencia de impulso de sincronismo de ambas señales.

Como consecuencia, la imagen salta y necesita ciertos cuadros (frames) hasta

estabilizarse.

Esta es la única manera con la que se puede pistar una cinta virgen (cinta que carece

de impulsos de sincronismo). Los impulsos permitirán editar la cinta a través de otros

modos de edición lineal. Una cinta estará pistada en negros si la señal grabada es de

0,3V y en blancos si es de 1V.

ASSEMBLE (o ENSAMBLE).- La única diferencia al playrec es que los dos

magnetoscopios se sintonizan mediante un rebobinado de cinco segundos, lo cual

hace que el corte sea limpio. Mientras que en playrec se editaba apretando la tecla

rec, con este método se dan puntos de entrada in y de salida out, tanto en el player

como el recorder. Para reproducir el fragmento seleccionado se presiona la tecla

frame. Para ejecutar la edición se presiona auto edit, de este modo ambas máquinas

realizan un rebobinado de cinco segundos en las cintas para cuadrar sus impulsos de

sincronismos. Al grabar las imágenes se borra la información anterior pistada en la

cinta master. Este tipo de edición necesita que la cinta master no sea virgen, es decir

que esté pistada al menos seis segundos. Para acabar la edición hay que pulsar la tecla

stop. El assemble se caracteriza porque al principio de la grabación no ha habido

rotura, pero al finalizarla sí que la habrá ya que al regenerar los sincronismos, los

cabezales de los magnetoscopios no giran a la misma velocidad. Esto produce un

pequeño error acumulativo que descuadra los sincronismos, provocando la ruptura.

INSERTO.- Es el modo de edición más profesional ya que permite seleccionar los

elementos a grabar (video o audio, sea channel1 CH1 o channel2 CH2). De este

modo podremos grabar nuevas señales sobre la cinta sin perjudicar al resto de

señales. En la banda magnética la imagen ocupa la parte superior y el audio, separado

en dos canales, se sitúa en líneas en la parte inferior. Por tanto, el CH2 al encontrarse

Page 41: DISEÑO HDTV

CAPITULO II Diseño de la Red 19

más cerca del borde de la banda magnética, se dañará con más facilidad. Por lo que

este canal de audio se utilizará para sonido ambiente.

Por ejemplo, cuando la máquina hace un inserto de CH1 borra dicho canal e inserta el

nuevo, respetando el CH2 y el video. Lo mismo ocurre con insertos de CH2 y del

video. Para el inserto se seleccionan puntos de edición en el player y en el recorder

mediante in y out. Para completar la operación presionamos auto edit para que la

cinta se rebobine cinco segundos. Este modo de edición no sustituye los impulsos de

sincronismos sino que tan sólo sustituye la parte de señal visible en pantalla, es decir,

desde 0,3V a 1V. Es la solución perfecta: no produce rotura en la edición ni al inicio

ni al final.

El inserto necesita que toda la cinta master esté pistada, por lo tanto, ya habrá sido

editada mediante playrec.

2.1.2 Edición no Lineal

Consiste en el volcado de la cinta de brutos o el término llamado roch que significa

material en bruto desde el magnetoscopio al ordenador. A través de un programa

informático montamos las imágenes manipulándolas como archivos. Una vez creado

nuestro montaje, se vuelca en el formato de destino, que puede ser una cinta master, un

Digital Versatile Disc (DVD), un archivo comprimido, entre otros. Hoy en día existen

varios software utilizados para la edición no lineal, tanto para amateurs como los son

Pinaccle Studio, Nero Premier, Windows Movie Maker, como ya un poco más

profesionales como Adobe Premiere Pro y ya sistemas más avanzados como los sistemas

Avid en sus varios programas de edición, Apple Final Cut Pro, así como diversas versiones

de Autodesk Discret o en Software Libre KINO. La edición lineal significa adherirse al

principio de ensamblar su programa de principio a fin, y una vez que se ha colocado la

segunda toma, ya no se puede alterar fácilmente la primera toma, incluso aunque sólo sea

añadir o quitar un único cuadro. Todos los cambios sucesivos tendrán que grabarse de

Page 42: DISEÑO HDTV

CAPITULO II Diseño de la Red 20

nuevo. La naturaleza física del medio condiciona la manera en que se ha de reordenar el

material como se ve en la figura 2.2.

Figura. 2.2. Edición de video usando Avidemux

En la actualidad de Gama TV usa este sistema de edición no lineal, con el formato Avid

para la parte de producción y un sistema de edición denominado News Edit propio de la

marca Grass Valley, para la parte de noticieros e informativos. Lo que se seguirá

conservando para este diseño (Anexo1).

2.2 VIDEO HEADEND

El video headend representa el punto dentro de una red donde se capta el contenido y

se da formato para su distribución en la red IP. El video headend de una red IP es similar a

las cabeceras utilizadas en la televisión por cable y satélite digital. Es decir, el video

headend de la red IP puede conectarse a receptores de satélite para recibir la televisión

abierta y televisión premium, como HBO y Showtime, que se emiten vía satélite. Otra

programación podría ser recibida a través de una conexión en base a fibra o a través del uso

de un DVD o de un disco duro de los servidores para proporcionar un contenido a la carta

de servicios.

El headend toma cada flujo de datos y lo codifica en un formato de video digital, como

MPEG-2 o MPEG-4. MPEG es un mnemónico de Motion Picture Experts Group, una

organización que desarrolla estándares de compresión, movimiento de imágenes y audio.

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CAPITULO II Diseño de la Red 21

Después de la codificación, cada flujo de datos, lo que puede ser pensado como un canal de

TV convencional, se encapsula en un flujo de datos IP y se transmiten a una determinada

dirección IP de destino en respuesta a una solicitud de cliente para un canal. Como una

alternativa para la transmisión de canales de televisión a determinados destinos, es

técnicamente denominado transmisión unicast, mientras que los canales populares de IPTV

son probablemente transmitidos como flujo de datos por IP multicast. [1]

Con la transmisión multicast, una serie de canales de televisión en forma de flujo de datos

se emiten simultáneamente sobre cada enlace de red, con una sola copia de cada flujo de

datos que fluye a través de la red. Cada flujo de datos se copia sólo cuando hay una rama de

red, por lo que puede fluir hacia la rama, lo que minimiza la cantidad de datos que fluye a

través de la red. Los clientes en cada rama de red entonces pueden unirse a un grupo

multicast, que permite habilitar a múltiples clientes para ver un único flujo de datos que

fluye sobre una proporción mayoritaria de la red IP, esto minimiza la transmisión en

backbone, así como representa un canal de televisión bajo un servicio de IPTV.

Figura. 2.3. Comparando métodos de direccionamiento

La figura 2.3 compara tres métodos populares de direccionamiento IP: unicast, broadcast y

multicast. Con el direccionamiento unicast los datos se envían a un destino concreto,

mientras que con direccionamiento broadcast los datos son leídos por todos los destinos.

De este modo, el direccionamiento multicast puede considerarse como la unión entre los

dos, lo que exige a cada destino convertirse en miembro de un grupo multicast, con el fin

de ver una transmisión multicast IPTV.

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CAPITULO II Diseño de la Red 22

Con el uso de la transmisión multicast, un proveedor de servicios puede transmitir un flujo

de datos IP por el canal broadcast desde el video headend a través de la red IP dentro de la

red de acceso del proveedor de servicios. La transmisión multicast puede reducir

significativamente el flujo de datos a través de la red. Por ejemplo, considere la posibilidad

de un combate de boxeo peso pesado que decenas de miles de personas tal vez deseen ver.

En lugar de tener flujos de datos independientes del combate enviados a cada abonado, el

operador IPTV podría transmitir el combate como un multicast broadcast. A continuación,

decenas de miles de abonados podrían sintonizar el combate si se unen a un grupo multicast

que lleva dicho encuentro.

2.2.1 SERVIDOR DE A/V

El contenido se puede obtener a través de internet de algún proveedor de contenidos

o de un distribuidor de señales de televisión. En Gama TV actualmente se usa una

plataforma de servidor de audio y video de la marca Grass Valley Group y su modelo es

Profile XP PVS1100 (Anexo 2); además se hace la adquisición de señales a través de

satélite, caseteras, el estudio de edición y señales en vivo que se envían al aire. Se utilizan

unos dispositivos llamados codificadores para digitalizar y comprimir el video analógico

obtenido, en este caso el sistema de edición es el que se encarga de subir el audio/video a

través de un software a los servidores. Este dispositivo llamado códec, habilita la

compresión de video digital habitualmente sin pérdidas. La elección del códec tiene mucha

importancia, porque determina la calidad del video final, la tasa de bits que se enviarán, la

robustez ante las pérdidas de datos y errores, el retraso por transmisión, etc.

El servidor de audio/video es el elemento principal en cuanto a calidad del servicio se

refiere. El servidor procesa los datos multimedia en cortos espacios de tiempo y soporta

funciones de control interactivas siendo además el responsable de suministrar los servicios

de audio y video en modo sincronizado. El servidor de audio/video espera la petición del

usuario y cuando recibe una, el servidor busca en el directorio apropiado el archivo

solicitado. (ver figura 2.4)

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CAPITULO II Diseño de la Red 23

Figura. 2.4. Servidor A/V

La entrega de paquetes del servidor al usuario pueden estar sujetas a demoras conocidas

como lag (transmisión a velocidades menores al del ancho de banda, y pierde la calidad de

reproducción).

2.2.1. Codificación “CODEC”

Códec es una abreviatura de Codificador-Decodificador. Describe una especificación

implementada en software, hardware o una combinación de ambos, capaz de transformar

un archivo con un flujo de datos (stream) o una señal. Los códec pueden codificar el flujo o

la señal (a menudo para la transmisión, el almacenaje o el cifrado) y recuperarlo o

descifrarlo del mismo modo para la reproducción o la manipulación en un formato más

apropiado para estas operaciones. Los códec son usados a menudo en video conferencias y

emisiones de medios de comunicación.

La mayor parte de códec provoca pérdidas de información para conseguir un tamaño lo más

pequeño posible del archivo destino. Hay también códec sin pérdidas, pero en la mayor

parte de aplicaciones prácticas, para un aumento casi imperceptible de la calidad no merece

la pena un aumento considerable del tamaño de los datos. La excepción es si los datos

sufrirán otros tratamientos en el futuro. En este caso, una codificación repetida con pérdidas

a la larga dañaría demasiado la calidad.

Muchos archivos multimedia contienen tanto datos de audio como de video, y a menudo

alguna referencia que permite la sincronización del audio y el video. Cada uno de éstos tres

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CAPITULO II Diseño de la Red 24

flujos de datos puede ser manejado con programas, procesos, o hardware diferentes; pero

para que estos streams sean útiles para almacenarlos o transmitirlos, deben ser

encapsulados juntos. Esta función es realizada por un formato de archivo de video

(contenedor), como .mpg, .avi, .mov, .mp4, .rm, .ogg o .tta. Algunos de estos formatos

están limitados a contener streams que se reducen a un pequeño juego de códec, mientras

otros son usados para objetivos más generales.

2.2.2 CODIFICADOR

La codificación de audio/video sirve para pasar señales de audio/video analógico a

señales de audio/video digital. La mayoría de codificadores comprimen la información,

para que pueda ser almacenada o transmitida ocupando el mínimo espacio posible, para

conseguirlo se aprovecha que las secuencias de video tienen redundancia en las

dimensiones espacial y temporal. Por lo tanto eliminando información redundante se

consigue codificar la información de manera más óptima. (Anexo 3)

2.2.3 COMPRESIÓN MPEG-2

MPEG-2 fue aprobado en 1994 como estándar y fue diseñado para video digital de

alta calidad (DVD), TV digital de alta definición (HDTV), medios de almacenamiento

interactivo Interactive Storage Media (ISM), retransmisión de video digital Digital Video

Broadcasting (DVB) y Televisión por cable (CATV). MPEG-2 (ver figura 2.5) se centró en

ampliar la técnica de compresión MPEG-1 para cubrir imágenes más grandes y de mayor

calidad en detrimento de un nivel de compresión menor y un consumo de ancho de banda

mayor. MPEG-2 también proporciona herramientas adicionales para mejorar la calidad del

video consumiendo el mismo ancho de banda, con lo que se producen imágenes de muy

alta calidad cuando lo comparamos con otras tecnologías de compresión. El ratio de

imágenes por segundo está bloqueado a 25 Phase Alternating Line (PAL)/30 National

Television System Committee (NTSC) fps. al igual que en MPEG-1. [6]

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CAPITULO II Diseño de la Red 25

Figura. 2.5. Compresión MPEG-2

El éxito inicial del video digital fue en aplicaciones de post producción, en donde la

producción de video generaba alrededor de 200 Mbps de datos, con lo cual se requería de

gran capacidad de almacenamiento o gran ancho de banda para su eventual transmisión. La

figura 2.6 ilustra este concepto para la digitalización de una imagen de 625 líneas, 720

píxeles por línea y una cadencia de cuadros de 30 cuadros por segundo, resultando en un

ancho de banda de 216 Mbps para su eventual transmisión. El formato de submuestreo de

croma usado es 4:2:2

Figura. 2.6. Digitalización de Imagen

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CAPITULO II Diseño de la Red 26

Codificación Entrópica.- En todo material real ya sea de audio o video, hay dos tipos de

componentes de señal: aquellas componentes que son nuevas o impredecibles y aquellas

que pueden ser anticipados. Los componentes nuevos son llamados entrópicos y

corresponden a la verdadera información en la señal. Los restantes son llamados

redundancia ya que no son esenciales. La redundancia puede ser espacial tal como un área

plana de una imagen, en donde los píxeles cercanos tienen todos los mismos valores, o

temporal en donde se explota la similitud de imágenes sucesivas. En sistemas de

codificación sin pérdidas, se intenta que el codificador extraiga la redundancia de la señal y

envíe solo la entropía al decodificador. En sistemas con pérdidas, se elimina cierta

información irrelevante o no tan crítica para el observador antes de analizar los

componentes importantes en la señal, solo la entropía es almacenada o transmitida y el

decodificador calcula la redundancia con la señal recibida. La figura 2.7 ilustra este

concepto.

Figura. 2.7. Sistemas y entropía

Un codificador ideal debería transmitir solo la entropía y un decodificador ideal debería

reconstruir la señal completa con esa información. En la práctica sin embargo, no se puede

alcanzar la idealidad. Un codificador ideal requeriría de un retardo muy grande para poder

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CAPITULO II Diseño de la Red 27

extraer solo la redundancia de la señal, retardo que es inconcebible para determinadas

aplicaciones en tiempo real. En algunos casos, un codificador ideal sería muy caro. Se sigue

entonces que no hay un sistema de compresión ideal.

La entropía en señales de video varía. En el proceso de codificación, algunas imágenes

tendrán más entropía que otras y por lo tanto requerirán de más datos para ser

representadas, si lo que queremos es mantener la calidad de la codificación constante. Bajo

este esquema de codificación, tendremos calidad constante pero bit rate variable, con lo

cual se introduce un buffer a la salida del codificador que absorba dichas variaciones de

entropía y produzca un bit rate constante a la salida.

Inter e Intra coding.- En la codificación de video bajo el estándar MPEG, aparecen dos

conceptos importantes y claramente diferenciados: la codificación Intra (Intra Coding) y la

codificación Inter (Inter Coding). Codificación Intra es una técnica que explota la

redundancia espacial o dentro de una imagen y codificación Inter explota la redundancia

temporal. La Intra Coding puede ser usada sola, como por ejemplo en JPEG, o puede ser

combinada con Inter Coding, como por ejemplo en MPEG.

• Intra coding.- Relaciona dos propiedades de las imágenes típicas. Primero, no todas

las frecuencias espaciales están simultáneamente presentes y segundo, las

componentes de frecuencias espaciales altas son de más baja amplitud que las bajas.

Intra coding requiere del análisis de frecuencias espaciales en una imagen. Este

análisis es el propósito de transformadas como wavelets o la Direct Cosine Transform

(DCT). Las trasformadas producen coeficientes que describen la magnitud de cada

componente espacial frecuencial. Típicamente, muchos coeficientes serán cero, con

lo que se omitirán, y se logrará por lo tanto una reducción en el bit rate.

• Inter coding.- Relaciona las similitudes entre imágenes sucesivas (ver figura 2.8).

Si una imagen está disponible en el codificador, la siguiente imagen puede ser

reconstruida enviando solo la imagen diferencia. Esta diferencia se incrementa con el

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CAPITULO II Diseño de la Red 28

movimiento, pero esto puede ser compensado con la estimación de movimiento, ya

que un objeto en una imagen generalmente solo cambiará de posición, no de

apariencia. Si el movimiento puede ser medido, puede ser creada una aproximación a

la imagen actual, corriendo parte de la imagen previa a una nueva localidad. El

proceso de movimiento es controlado por un vector que es transmitido al

decodificador. MPEG-2 maneja tanto imágenes progresivas como entrelazadas,

llamando picture a una imagen dada en alguna posición temporal,

independientemente si es campo o cuadro.

Figura. 2.8. Inter coding

Codificación espacial.- La compresión espacial se relaciona con las similitudes entre

píxeles adyacentes en áreas planas de la imagen y en frecuencias espaciales dominantes en

el modelo. JPEG solo utiliza compresión espacial ya que fue diseñado para comprimir

imágenes fijas. No obstante, JPEG puede usarse para codificar una sucesión de imágenes

para video en el así llamado Motion JPEG. En este esquema, la compresión no es tan buena

como en MPEG, pero la capacidad de edición es interesante, ya que se puede editar cuadro

a cuadro.

El primer paso en la codificación espacial, es desarrollar un análisis de frecuencias

espaciales mediante una transformada. Una transformada es una forma de expresar una

forma de onda en un dominio diferente, en este caso, el de la frecuencia. La salida de la

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CAPITULO II Diseño de la Red 29

trasformada es un conjunto de coeficientes que indican cuanto de una determinada

frecuencia está presente.

En video real, no todas las frecuencias espaciales aparecen simultáneamente. Por lo tanto,

muchos coeficientes de la Discrete Cosine Transform (DCT) serán cero. A pesar del

escaneo, pueden aparecer coeficientes cero entre valores distintos de cero. Run Length

Encoding (RLC) permite que estos coeficientes sean manejados de forma eficiente. Cuando

se presenta una cadena de ceros, un RLC simplemente transmite la cantidad de ceros en la

carrera en vez de cada bit individualmente.

DCT 8x8.- Cada coeficiente representa la contribución de una frecuencias horizontales y verticales a la imagen. (ver figura 2.9)

Figura. 2.9. Transformada del coseno

La Transformada Discreta del Coseno (DCT) es la versión muestreada de la transformada

del coseno, y es usada ampliamente en dos dimensiones. Un bloque de 8x8 píxeles es

transformado en un bloque de 8x8 coeficientes.

Ya que la operación requiere la multiplicación por fracciones, algunos coeficientes tendrán

longitud de palabra más larga que los valores de los píxeles. Típicamente, un bloque de

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CAPITULO II Diseño de la Red 30

píxeles de 8 bits, incurrirá en un bloque de coeficientes de 11 bits. Por lo tanto, la DCT no

produce una compresión, sino lo contrario. No obstante, la DCT convierte la fuente de

píxeles en una forma en donde es más fácil la compresión.

La figura 2.10 muestra los coeficientes de la DCT para un bloque 8x8. Para un bloque de

luminancia, el coeficiente DC indica el nivel medio de brillo en la imagen. Moviéndonos a

lo largo de las filas, se incrementa la frecuencia horizontal, y a lo largo de las columnas se

incrementa la frecuencia vertical.

Figura. 2.10. Coeficientes DCT

En una imagen real, pueden ocurrir componentes de frecuencia diferentes en las diferentes

direcciones, y un coeficiente en algún punto del bloque representará el peso de determinada

frecuencia de dos dimensiones. Claramente, para imágenes en color, las muestras de

diferencia de color también deben ser tratadas. Los datos Y, Cr y Cb son tratados

individualmente en la codificación.

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CAPITULO II Diseño de la Red 31

Figura. 2.11. DCT

Que quede claro que ese redondeo (ver figura 2.11) no es todavía el proceso completo de

cuantificación de la matriz, ya que todavía no hemos ponderado los coeficientes.

Ponderación.- La figura 2.12 muestra que la percepción humana al ruido no es uniforme,

sino que es función de la frecuencia. Más ruido puede ser tolerado a altas frecuencias.

Figura. 2.12. Sensibilidad Visión Humana Vs. Frecuencia Espacial

La compresión reduce la exactitud de los coeficientes y tiene un efecto similar al de usar

palabras cortas en Pulse Code Modulation (PCM), es decir, aparece un nivel de ruido. En

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CAPITULO II Diseño de la Red 32

PCM, el resultado de acortar las palabras del código, resulta en un incremento del nivel de

ruido a todas las frecuencias. Como la DCT separa los componentes de frecuencia, es

posible controlar el espectro del ruido.

La figura 2.13 muestra que en el proceso de ponderación, los coeficientes de más baja

frecuencia son divididos por números pequeños y los de alta frecuencia por números más

grandes. Siguiendo a la división, se produce el truncamiento del coeficiente, lo que resulta

en una recuantización.

Como resultado, los coeficientes de baja frecuencia espacial son recuantizados con pasos

pequeños y los de alta frecuencia con pasos más grandes y llevan más ruido que los

anteriores.

Figura. 2.13. Sensibilidad Visión Humana Vs. Frecuencia Espacial

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CAPITULO II Diseño de la Red 33

En el decodificador, los coeficientes se multiplicarán por sus valores correspondientes de

forma tal de recuperar los coeficientes de la DCT con ruido de cuantización superpuesto.

Por supuesto, este ruido será mayor a las altas frecuencias.

Claramente, el grado de compresión obtenido y el subsecuente bit rate, es función de la

severidad del proceso de recuantización. Diferentes bit rates requerirán diferentes tablas de

cuantización y en MPEG-2 es posible usar diferentes tablas para la compresión y

trasmitirlas al receptor para la correcta decodificación.

La DCT divide en bloques los elementos de la imagen en matrices de 8x8 píxeles.

Información de la crominancia y luminancia

La imagen del video es separada en dos partes: luminancia (Y) y croma (también llamada

señales de diferencia de color U y V). (ver figura 2.14 y figura 2.15)

Figura. 2.14. Codificación de cada una de las componentes RGB

Figura. 2.15. Se codifican otras tres señales con ellas (luminancia y crominancia)

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CAPITULO II Diseño de la Red 34

Los bloques de información son agrupados dentro de macro bloques consistentes en cuatro

bloques de información de luminancia, por lo tanto cada macro bloque está formado por 16

píxeles x 16 líneas con valores de luminancia y un número de bloques de 8 píxel x 8 líneas

de crominancia. (ver figura 2.16)

Figura. 2.16. Macrobloques

Cada macro-bloque es dividido en cuatro bloques de luminancia, (ver figura 2.17) el

número de bloques de croma de 8x8 depende del formato de color de la fuente.

Figura. 2.17. Macrobloques y bloques

Escaneo (Scanning).- En material de video típico, los coeficientes significativos de la DCT

se encuentran en la esquina superior del bloque de coeficientes. Después de la

recuantización, los coeficientes de más alta frecuencia posiblemente se habrán reducido a

cero. Podría ser obtenida una forma de codificación más eficiente si primero se trasmitieran

los coeficientes distintos de cero y luego un código indicando que los restantes coeficientes

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CAPITULO II Diseño de la Red 35

son cero. El Scanning es una técnica que permite llevar a cabo esto último, ya que envía los

coeficientes en orden decreciente de probabilidad de magnitud. La figura 2.18 muestra que

en un sistema no entrelazado, la probabilidad de que un coeficiente tenga un alto valor es

mayor en la esquina superior izquierda del bloque y menor en la esquina inferior derecha.

Un escaneo diagonal de 45º es lo mejor para usar aquí.

Figura. 2.18. Scanning

En la figura 2.18b, se muestra el escaneo para una imagen entrelazada. En una imagen

entrelazada, un bloque 8x8 DCT de un campo se extiende sobre el doble de área vertical de

la pantalla, así que para una imagen dada ,las frecuencias verticales parecerán ser el doble

de grandes que las horizontales. Por lo tanto, el escaneo ideal para imágenes entrelazadas es

el que se muestra en la figura 2.18b, en donde se ve que una frecuencia vertical dada se

escanea antes que la misma frecuencia horizontal.

Un Codificador Espacial.- La figura 2.19 muestra todos los conceptos descritos

anteriormente sobre codificación espacial.

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CAPITULO II Diseño de la Red 36

Figura. 2.19. Codificador Espacial

En la figura 2.19 se asume que la señal de entrada es 4:2:2 (Anexo 4 submuestreo de canal

de croma) con 8 a 10 bits por píxel. MPEG trabaja con resolución de 8 bits, por lo cual será

necesaria una etapa de redondeo cuando la señal de entrada tiene palabras de 10 bits. La

mayoría de los perfiles de MPEG trabajan con muestreo 4:2:0, por lo que será necesaria

también una etapa de filtrado pasabajo vertical. Esto elimina información de la imagen y

también baja el bit rate.

La etapa DCT transforma la información de la imagen al dominio de la frecuencia. Luego,

los coeficientes son ponderados y truncados, obteniendo la primera compresión

significante. Estos coeficientes son escaneados en zig-zag por las razones mencionadas

anteriormente. Después del último de los coeficientes distinto de cero, se genera un código

end of block (EOB). Luego son comprimidos con RLC y VLC. En un sistema de bit rate

variable, la cuantización es fija, pero en un sistema de bit rate fijo necesita de un buffer

para absorber las variaciones en el proceso de codificación. Imágenes con muchos detalles

tenderán a llenar el buffer, mientras que imágenes más homogéneas tenderán a vaciarlo. Si

el buffer está en peligro de over flowing, la cuantización se deberá hacer más severa para

bajar el bit rate.

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CAPITULO II Diseño de la Red 37

En el decodificador, el bit stream es desrealizado y la codificación entrópica es revertida

para obtener los coeficientes ponderados. Se realiza la ponderación inversa de los

coeficientes, y luego se arma la matriz DCT de acuerdo al zig-zag. Luego se aplica la IDCT

y se recrean los bloques 8x8 de coeficientes.

Los bloques son almacenados en Random Access Memory (RAM), que se lee una línea a la

vez. Para obtener una salida 4:2:2 a partir de una 4:2:0, se debe realizar una interpolación

vertical como se muestra en la figura 2.20.

Figura. 2.20. Interpolación

Codificación Temporal.- La codificación temporal es ahora más difícil, ya que los píxeles

en un campo estarán en otra posición en el siguiente. La compensación de movimiento

minimiza pero no elimina la diferencia entre imágenes sucesivas. La imagen diferencia

puede ser ahora tratada como imagen Intra, con la técnica descrita anteriormente. La

compensación de movimiento simplemente minimiza la cantidad de datos en la imagen

diferencia.

Claramente, las imágenes codificadas temporalmente son difíciles de editar, ya que su

contenido depende de alguna imagen quizás ya trasmitida tiempo atrás. Los sistemas de

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CAPITULO II Diseño de la Red 38

producción tendrán que limitar el grado de codificación temporal para permitir la edición y

esto afectara el límite de la compresión.

La redundancia temporal puede ser explotada realizando codificación Inter, es decir,

trasmitiendo solo la diferencia de imágenes. La figura 2.21 muestra que un retardo de una

imagen combinada con un sustractor, puede llevar a cabo la operación.

Figura. 2.21. Imagen diferencia

La imagen diferencia es una imagen más, y puede ser codificada espacialmente después. El

decodificador revierte la codificación espacial y le suma la diferencia para obtener la

siguiente imagen. Muchos sistemas de compresión realizan un offset en la imagen antes de

aplicar la DCT, eliminando con esto los posibles valores negativos producidos en el

proceso de codificación. Hay algunas desventajas en este modelo. Primero, ya que solo son

enviadas las imágenes diferencia, se hace imposible la decodificación de la secuencia una

vez comenzada la transmisión. Segundo, si alguna imagen diferencia contiene algún error,

este se propagará indefinidamente. La solución a este problema es usar un sistema que no

es completamente diferencial. La figura 2.22 muestra que periódicamente se envían

imágenes Intra, que son codificadas solo espacialmente. Si ocurre un error o hay un cambio

de canal, se podrá resumir la decodificación en la próxima imagen Intra. La figura 2.22 solo

generaliza el concepto. En las figuras 2.22 y 2.29, se introduce el concepto de Group of

Pictures (GOP), en donde se detalla la estructura de la secuencia de imágenes.

Figura. 2.22. Imágenes Intra

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CAPITULO II Diseño de la Red 39

Compensación de Movimiento.- El movimiento reduce las similitudes entre las imágenes

e incrementa la cantidad de datos necesarios para crear una imagen diferencia. La

compensación de movimiento se utiliza para incrementar la similitud de las imágenes. La

figura 2.23 muestra el principio.

Figura. 2.23. Imágenes Intra

Cuando un objeto se mueve en la pantalla puede aparecer en otra posición en la imagen

siguiente pero generalmente no cambiará su apariencia.

La diferencia de imagen puede ser reducida, midiendo el movimiento en el codificador.

Este movimiento es enviado al decodificador como un vector. El decodificador usa este

vector para correr parte de la imagen previa a un lugar más adecuado en la nueva imagen.

Un vector controla el movimiento de imagen entera de la imagen conocida como

macrobloque (Figura 2.16). El tamaño del macrobloque depende de la codificación DCT y

la estructura de muestreo del color. La figura 2.24a muestra que en un sistema 4:2:0, el

espaciamiento vertical de las muestras de croma es exactamente el doble que las muestras

de luminancia. Un simple bloque 8x8 muestras de crominancia se extienden sobre la misma

área que 4 bloques 8x8 muestras de luminancia. Por lo tanto, esta es la mínima área que

puede ser desplazada por un vector. Un macrobloque 4:2:0 contiene cuatro bloques de

luminancia, uno de croma Cr y una de croma Cb.

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En el perfil 4:2:2, el color es muestreado solo en la dirección horizontal. La figura 2.24b

muestra que un bloque de crominancia se extiende sobre la misma área que dos bloques de

luminancia. Un macrobloque 4:2:2 contiene 4 bloques de luminancia, 2 bloques de Cr y dos

bloques de Cb. El estimador de movimiento trabaja comparando los macrobloques de

luminancia de dos imágenes sucesivas.

Figura. 2.24. Muestras de Croma

Un macrobloque en la primera imagen es usado como referencia. Cuando la entrada es

entrelazada, los píxeles estarán en posiciones verticales diferentes en los dos campos, y por

lo tanto, será necesario interpolar un campo antes de que sea comparado con el otro. La

correlación entre la referencia y todos los posibles desplazamientos es medida con una

resolución de medio píxel sobre el rango entero de la búsqueda. Cuando se encuentra la

correlación más grande, esta es asumida como la correlación que representa al movimiento.

Este vector de movimiento tiene una componente vertical y una horizontal. En material

típico, el movimiento es continuo a través de las imágenes. Una mejora en la compresión se

logra si estos vectores se transmiten diferencialmente. Consecuentemente, si un objeto se

mueve a velocidad constante, los vectores diferenciales serán cero. Los vectores de

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CAPITULO II Diseño de la Red 41

movimiento están asociados a macrobloques, no a objetos concretos. Puede haber ocasiones

en que parte del macrobloque se movió y parte no. En este caso es imposible compensar

apropiadamente. Si el movimiento de la parte móvil es compensado trasmitiendo un vector

de desplazamiento, la parte estacionaria estará mal compensada y habrá la necesidad de

corregir datos de diferencia. Si no se envía un vector, la parte estacionaria estará bien

compensada pero habrá que corregir la parte móvil. Un compresor inteligente podría

comparar ambas técnicas y quedarse con la que requiere menos datos diferenciales.

Una estructura de muestreo (ver figura 2.25, figura 2.26, figura 2.27).

Figura. 2.25. Estructura de muestreo 4:2:0

Figura. 2.26. Muestreo 4:2:0

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Figura. 2.27. Estructura 4:2:0

Codificación Bidireccional.- Cuando un objeto se mueve, va ocultando el fondo delante

suyo y revelando el fondo que tiene detrás. El fondo revelado, requiere que sean trasmitidos

nuevos datos ya que no hay información previa de ese fondo ahora revelado.

Lo mismo ocurre cuando la cámara realiza un paneo, van apareciendo nuevas áreas de las

cuales no se tenía información de ellas. MPEG ayuda a minimizar este problema

introduciendo la codificación bidireccional, que permite que la imagen actual sea

codificada teniendo en cuenta la información de imágenes antes y después de la actual, La

figura 2.28 muestra el concepto de codificación bidireccional. Sobre una base de

macrobloques individuales, una imagen codificada bidireccionalmente puede obtener

compensación de movimiento de una imagen anterior o posterior, o aún de un promedio de

ambas. La codificación bidireccional reduce la cantidad de datos diferencia, mejorando el

grado de predicción posible.

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CAPITULO II Diseño de la Red 43

Figura. 2.28. Muestras de Croma

Imágenes I, P y B.- En MPEG, se necesitan tres tipos diferentes de imágenes para soportar

codificación diferencial y bidireccional, mientras se minimiza la propagación del error.

Las imágenes I, son codificadas Intra, y no requieren información adicional para la

decodificación. Requieren un montón de datos más que las otras imágenes, y por lo tanto

no se trasmiten más que la cantidad necesaria. Consisten primariamente de coeficientes

transformados y no tienen vectores. Estas imágenes permiten la conmutación de canales y

detienen la propagación del error.

Las imágenes P, son predichas hacia delante a partir de una imagen previa que puede ser

una imagen I o una P. Los datos de estas imágenes contienen vectores que indican en qué

posición en la imagen anterior estaba cada macrobloque y la diferencia que debe ser

sumada para reconstruir ese macrobloque. Las imágenes P requieren, más o menos, la

mitad de datos que las imágenes I.

Las imágenes B son predichas bidireccionalmente a partir de imágenes anteriores o

posteriores I o P. Los datos en estas imágenes consisten de vectores que indican en qué

posición en la imagen anterior o posterior deberían ser tomados los datos. También

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CAPITULO II Diseño de la Red 44

contienen los coeficientes transformados de la diferencia que debe ser sumada para

reconstruir el macrobloque. Estas imágenes son las que requieren menos datos para ser

creadas.

La figura 2.29 introduce el concepto de Group of Picture (GOP). Cada GOP comienza con

una imagen I y tiene imágenes P espaciadas regularmente. Las restantes son imágenes B. El

GOP está definido hasta la última imagen antes de la siguiente imagen I. Tienen largos

variables, pero 12 o 15 son los valores más comunes.

Claramente, si los datos de las imágenes B van a ser tomados de imágenes futuras, esas

imágenes deben estar disponibles tanto en el codificador como en el decodificador. Por lo

tanto, la codificación bidireccional requiere el almacenamiento temporal de imágenes. La

figura 2.29 también muestra que las imágenes P son enviadas antes que las B. Cabe notar

además, que las últimas imágenes B no pueden ser enviadas sino hasta que la siguiente

imagen I del siguiente GOP sea trasmitida, ya que se requiere de este dato para codificar

bidireccionalmente dichas imágenes B. Con el fin de regresar las imágenes en su secuencia

correcta, se introduce una referencia de tiempo en cada imagen.

Figura. 2.29. Concepto GOP

El almacenamiento temporal de imágenes requiere de cierta memoria adicional tanto en el

codificador como en el decodificador, e introduce además cierto retardo. Se deberá

controlar entonces la cantidad de imágenes B, para poder controlar dicho retardo.

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CAPITULO II Diseño de la Red 45

La figura 2.30 muestra el compromiso existente entre factor de compresión y retardo en la

codificación. Para una calidad dada, enviar solo imágenes I, requiere de más del doble de

bit rate que enviar IBBP.

Figura. 2.30. Dependencia de calidad

Perfiles y Niveles.- MPEG-2 es aplicable a un amplio rango de aplicaciones que requieren

diferentes performance y complejidad. Para propósitos prácticos, el estándar MPEG-2 es

dividido en perfiles y cada perfil es dividido en niveles (ver figura 2.31). Un perfil es

básicamente el grado de complejidad esperado en el codificador. Un nivel es un conjunto

de parámetros tales como el tamaño de la imagen o el bit rate usado en ese perfil. Se puede

decir que un perfil limita la complejidad, es decir, los algoritmos, y un nivel limita los

parámetros tales como bit rate, dimensiones de cuadro, frames, rates, etc. [7]

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CAPITULO II Diseño de la Red 46

Figura. 2.31. Perfiles y niveles

En principio hay 24 combinaciones posibles, pero no todas han sido definidas. Un

decodificador teniendo asignado cierto perfil y nivel, debe ser capaz de decodificar perfiles

y niveles más bajos.

El perfil simple no soporta codificación bidireccional, con lo que solo tendrá a su salida

imágenes I y P. Esto reduce el retardo en la codificación y decodificación, permite

hardware más simple. El Simple Profile ha sido definido solamente al Main Level

(SP@ML).

El Main Profile fue diseñado para un amplio uso. El Low Level usa una baja resolución de

entrada teniendo solo 352 píxeles por línea. La mayoría de las aplicaciones broadcasting

requerirán del subconjunto Main Profile at Main Level (MP@ML) que soporta Estandar

Definition TV (SDTV).

El High Level 1440 es una forma de alta definición que duplica la definición del ML.

Este nivel, no solo duplica la resolución sino que también la mantiene para el formato 16:9

incrementando el número de muestras horizontales de 1440 a 1920.

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CAPITULO II Diseño de la Red 47

Perfiles Escalables.- No todas las aplicaciones tienen un simple y bien definido usuario

final. Servicios tales como Modo de Transferencia Asincrónico (ATM) y HDTV con

compatibilidad hacia atrás con la TV necesitan entregar más de una resolución y calidad.

MPEG-2 tiene definido tres perfiles escalables que permiten que una imagen completa sea

decodificada con solo una parte del bitstream. Estos tres tipos son: Signal to Noise Ratio

(SNR), Spatial y High. Se requiere que solo el perfil High escalable soporte el formato

4:2:2 además del 4:2:0.

Las imágenes comprimidas son ensambladas en diferentes capas, una capa principal y una o

varias capas de ayuda. La capa principal puede ser decodificada sola para obtener una

imagen de cierta calidad. Si a esta última le sumamos las demás capas de ayuda, se puede

mejorar la calidad de la imagen y/o la resolución.

Por ejemplo, un codificador MPEG convencional podría recuantizar una imagen en forma

bastante severa, generando una imagen codificada con considerable ruido de cuantización.

Ahora, si se decodifica localmente esa imagen y se resta píxel a píxel con la imagen

original, se obtendrá una imagen de ruido. Esta imagen puede ser comprimida y trasmitida

como señal de ayuda. Un decodificador simple podría solo decodificar la señal principal,

obteniendo una imagen ruidosa, pero uno más sofisticado decodificaría las dos señales para

obtener una imagen de mejor calidad. Este es el principio de la escalabilidad SNR.

En forma alternativa, codificar solo las frecuencias espaciales más bajas de una imagen

HDTV, produciría un bitstream principal que un decodificador de SDTV podría

decodificar. Si esta imagen de baja definición se resta de la imagen original, se obtendría

una imagen con solo las frecuencias más altas presentes. Esta imagen se podría codificar y

trasmitir como señal de ayuda. Un decodificador podría decodificar ambas señales, la

principal y la de ayuda para recrear la imagen de HDTV. Este es el principio de

escalabilidad espacial.

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CAPITULO II Diseño de la Red 48

El High Profile soporta ambas formas de escalabilidad, permitiendo además el muestreo

4:2:2.

El perfil 4:2:2 ha sido desarrollado para mejorar la compatibilidad con equipos de

producción digital. Este perfil permite el uso de 4:2:2 sin la necesidad de recaer en la

complejidad del High Profile. Por ejemplo, en HP-ML, el decodificador deber soportar

escalabilidad SNR, que no es requerida para producción. El perfil 4:2:2 tiene la misma

libertad de estructura de GOP que los demás perfiles, pero generalmente se usa con GOP

cortos que facilitan la edición. La operación con 4:2:2 requiere un bit rate más alto que

4:2:0, y el uso de GOP cortos requiere aun más bit rate para un nivel de calidad dado.

Existe además, un tercer modo de escalabilidad en la compresión, llamada escalabilidad

temporal. Esta técnica consiste en codificar la secuencia de cuadros a una velocidad mayor

a la habitual (mayor quizás a 25 frames/seg), de forma que se mantenga la compatibilidad

hacia atrás con los compresores que trabajan con velocidades más bajas. La velocidad

temporal más baja sirve como base para la codificación de la velocidad más alta. Se

codifican los cuadros a velocidad baja y luego se agregan cuadros a la secuencia predichos

en base a la secuencia de velocidad alta. Algunos sistemas pueden solo decodificar la

secuencia base de baja velocidad, y otros pueden decodificar ambas y multiplexarlas para

obtener la velocidad más alta.

Reparto de Datos en MPEG-2.- Las redes ATM, difusiones terrestres, medios

magnéticos, y otras aplicaciones tienen a veces dos canales disponibles para transmisión

y/o almacenamiento. El bitstream de video es separado de tal forma que un canal contenga

información crítica como headers, vectores de movimiento, y los coeficientes de baja

frecuencia de la DCT, y el otro contenga la información menos crítica como los

coeficientes de alta frecuencia de la DCT. Este segundo canal puede ser enviado con menos

protección de error.

El reparto de datos no es compatible hacia atrás con otros bitstreams de video MPEG-2.

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CAPITULO II Diseño de la Red 49

Video Entrelazado.- En sistemas de televisión, la exploración consiste en barridos

horizontales rápidos combinados con barridos verticales más lentos, de manera que la

imagen queda explorada en líneas. Al final de cada barrido vertical o cuadro, el proceso

vuelve a repetirse. Los monitores para computadoras explorar de esta manera, pero en la

mayoría de los sistemas de radiodifusión el proceso de exploración consiste en entrelazado

2:1. En un proceso de barrido entrelazado, la velocidad de barrido vertical se duplica, de

modo que haya espacio entre las líneas escaneadas. El barrido vertical o campo, tarda la

mitad de tiempo y contiene la mitad de las líneas. En el segundo campo, las áreas que se

perdieron son ahora escaneadas. La figura 2.32 muestra dicho concepto. Las líneas de

ambos campos se entrelazan verticalmente de forma automática al finalizar la exploración,

de forma de formar la imagen completa.

Figura. 2.32. Velocidad vertical se duplica

El escaneo entrelazado usado en los formatos estándar de televisión NTSC, PAL y

SECAM, visualiza solo la mitad de las líneas horizontales de una vez / pasada (el primer

campo que contiene todas las líneas de número impar es visualizado y a continuación se

visualiza el segundo campo que contiene todas las líneas de número par). El entrelazado se

basa en una característica de nuestros ojos que es la persistencia de la visión (la cual podría

únicamente ser sicológica, no física), así como también en la persistencia del fósforo en el

tubo de imagen de la televisión para mezclar los campos resultando en una única imagen.

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CAPITULO II Diseño de la Red 50

2.2.4 SWITCHER A/V

Las funciones básicas de un switcher de producción son:

1. Selección de una fuente apropiada de video entre varias entradas

2. Desempeño de transiciones básicas entre dos fuentes de video

3. Creación o acceso de efectos especiales. Sin embargo, algunos switchers son

capaces de cambiar automáticamente del programa del audio con el video.

Figura. 2.33. Switcher de A/V

Gama TV en la actualidad posee un switcher de producción (ver figura 2.33) denominado

KAYAK DD-2 (Anexo 5). A cada entrada de video le corresponde un botón en el switcher.

Si se cuenta con dos cámaras y sólo se desea efectuar el corte de una a la otra, bastarán dos

botones (uno para la cámara 1 y otro para la cámara 2). Cuando se presione el botón de la

cámara 1, dicha cámara será puesta “al aire”, lo que significa que el video será dirigido a la

línea de salida, que a su vez la llevará al codificador de audio y video. De la misma forma

en que, si se oprime el botón de la cámara 2, ésta entrará al aire. Si se cuenta con tres

cámaras, serán necesarios tres botones, cada uno asignado a una entrada de cámara.

Se puede agregar al panel de control una grabadora de video, un generador de caracteres

(G. C.) e incluso una alimentación remota, para esto se necesitará tres botones adicionales,

uno para la grabadora de video, otro para el generador de caracteres y otro para la

alimentación remota. Sin embargo, cuando se requiera que la pantalla se “vaya a negro”, se

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CAPITULO II Diseño de la Red 51

deberá contar con un botón adicional de black (negro). Con estos cambios, la fila de

botones denominada botonera o bus se ha incrementado a seis. Aunque, los switchers de

producción no sólo poseen muchos más botones en cada tránsito, también tienen varios

tránsitos.

Además se puede operar los Mezcla Efecto (ME) que poseen los switcher, inclusive se

puede hacer vistas previas y monitoreos de todas las señales de entrada, convirtiéndose así

en una herramienta esencial para el trabajo en una estación de TV como lo es Gama TV.

2.2.5 SERVIDOR DE APLICACIONES

El servidor de aplicaciones está relacionado con el concepto de sistema distribuido.

Un sistema distribuido, en oposición a un sistema monolítico, permite mejorar tres aspectos

fundamentales en una aplicación: la alta disponibilidad, la escalabilidad y el

mantenimiento. En un sistema monolítico un cambio en las necesidades del sistema

(aumento considerable del número de visitas, aumento del número de aplicaciones, etc.)

provoca un colapso y la adaptación a dicho cambio puede resultar catastrófica.

• La alta disponibilidad hace referencia a que un sistema debe estar funcionando las

24 horas del día los 365 días al año. Para poder alcanzar esta característica es

necesario el uso de técnicas de balanceo de carga y de recuperación ante fallos

(failover).

• La escalabilidad es la capacidad de hacer crecer un sistema cuando se incrementa la

carga de trabajo (el número de peticiones). Cada máquina tiene una capacidad finita

de recursos y por lo tanto sólo puede servir un número limitado de peticiones. Si, por

ejemplo, tenemos una tienda que incrementa la demanda de servicio, debemos ser

capaces de incorporar nuevas máquinas para dar servicio.

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CAPITULO II Diseño de la Red 52

• El mantenimiento tiene que ver con la versatilidad a la hora de actualizar, depurar

fallos y mantener un sistema. La solución al mantenimiento es la construcción de la

lógica de negocio en unidades reusables y modulares.

El estándar J2EE es una plataforma de programación (parte de la Plataforma Java) para

desarrollar y ejecutar software de aplicaciones en Lenguaje de programación Java con

arquitectura de N niveles distribuida, basándose ampliamente en componentes de software

modulares ejecutándose sobre un servidor de aplicaciones y permite el desarrollo de

aplicaciones de una manera sencilla y eficiente. Una aplicación desarrollada con las

tecnologías J2EE permite ser desplegada en cualquier servidor de aplicaciones o servidor

web que cumpla con el estándar. Un servidor de aplicaciones es una implementación de la

especificación J2EE. La arquitectura J2EE se muestra en la figura 2.34.

Figura. 2.34. Arquitectura J2EE.

Frente a la tradicional estructura en dos capas de un servidor web (ver figura 2.35) un

servidor de aplicaciones proporciona una estructura en tres capas que permite estructurar

nuestro sistema de forma más eficiente. Un concepto que debe quedar claro desde el

principio es que no todas las aplicaciones necesitan un servidor de aplicaciones para

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CAPITULO II Diseño de la Red 53

funcionar. Una pequeña aplicación que acceda a una base de datos no muy compleja y que

no sea distribuida probablemente no necesitará un servidor de aplicaciones, tan solo con un

servidor web (usando servlets y jsp) sea suficiente.

Figura. 2.35. Arquitectura en dos capas frente a tres capas utilizando el servidor de aplicaciones.

Un servidor de aplicaciones es una implementación de la especificación J2EE. Existen

diversas implementaciones, cada una con sus propias características que la pueden hacer

más atractiva en el desarrollo de un determinado sistema. Algunas de las implementaciones

más utilizadas son las siguientes:

• BEA WebLogic

• IBM WebSphere

• Sun-Netscape IPlanet

• Sun One

• Oracle IAS

• Borland AppServer

• HP Bluestone Los dos primeros son los más utilizados en el mercado. Nosotros vamos a utilizar el

servidor BEA WebLogic. La principal ventaja de WebLogic es que podemos crear un

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CAPITULO II Diseño de la Red 54

sistema con varias máquinas con distintos sistemas operativos: Linux, Unix, Windows NT,

etc. El sistema funciona sin importarle en qué máquina está corriendo el servidor.

2.2.6 SERVIDOR DE VIDEO BAJO DEMANDA

El servidor es el corazón del sistema de Video en Demanda. Debe ser capaz de

entregar servicios de alta calidad a los usuarios empleando estrategias que minimicen los

costos. (Anexo 6)

Control de Acceso.- Todos y cada uno de los clientes que deseen usar el servicio de VoD

deberán solicitar y tratar de establecer una conexión con alguno de los servidores

disponibles, por lo que un sistema de control de acceso es necesario.

De manera a garantizar que los nuevos clientes tengan un “playback” continuo del

programa requerido y asegurar la calidad del servicio, el servidor deberá tener recursos

suficientes como memoria, ancho de banda de procesamiento y ancho de banda de red antes

de admitir una nueva requisición de conexión.

Desafortunadamente los streams con tasas de video variables crean dificultades para la

reserva de recursos. Si los recursos son reservados de acuerdo al promedio o al pico de la

tasa de transferencia de información, entonces los paquetes podrían bien perderse o en caso

contrario se tendría una red sub-utilizada la mayor parte del tiempo.

Configuración de los Servidores de Video.- Los servidores de video son básicamente

grandes almacenes de información que es entregada bajo la demanda de los clientes. La

arquitectura de un servidor VoD puede ser definida por la forma como la data se almacena

dentro del sistema servidor. La información puede almacenarse localmente dentro de un

único servidor o puede estar distribuida a través de un gran número de servidores. Existen

entonces dos metodologías distintas para la configuración de los servidores de video:

Page 77: DISEÑO HDTV

CAPITULO II Diseño de la Red 55

Servidores Autónomos.- Los servidores de este tipo pueden verse como unidades aisladas

que almacenan los streams codificados y no requieren de la cooperación de otros servidores

para servir a un cliente. Su implantación física consiste de un CPU, un medio de

almacenamiento y una interfaz de red.

Los servidores autónomos sufren del problema asociado con el procesamiento centralizado

que es un punto común de falla. En este caso cuando falla el servidor autónomo, todos los

clientes servidos por éste son afectados como se ve en la figura 2.36.

Figura. 2.36. Arquitectura de un sistema de VoD con servidores autónomos.

Servidores Distribuidos.- Son aquellos que en lugar de almacenar todos los streams

localmente, estos pueden estar repartidos por un gran número de servidores de video

distribuidos por una red local o un WAN. En este caso para servir a un cliente VoD, un

grupo de servidores necesitarán cooperar entre sí.

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CAPITULO II Diseño de la Red 56

Figura. 2.37. Arquitectura de un sistema de VoD con servidores distribuidos.

En el caso de los procesadores distribuidos la probabilidad de fallar a todos los clientes

disminuye considerablemente dada la distribución de contenidos como se indica en la

figura 2.37.

La topología distribuida sufre del overhead que significa la coordinación de recursos que

son necesarios dada una solicitud por parte del cliente. Este overhead puede medirse en

términos del ancho de banda de red o de utilización del CPU. Por todo lo anteriormente

dicho, la mejor opción de diseño se basa en un grupo de servidores distribuidos combinado

con la optimización de cada servidor para que este pueda proveer el mejor servicio que

pueda por el mismo. Estos servidores pueden estar distribuidos alrededor de una red WAN

para ofrecer un servicio más eficiente; el equipo del cliente encontrará el servidor más

cercano que posea el programa deseado y obtener así bajo demanda dicho contenido.

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CAPITULO II Diseño de la Red 57

Flujo de Transmisión de Datos en un Servidor de VoD.- Convencionalmente el flujo de

datos en un sistema VoD va desde el servidor de video hacia el cliente. El cliente solicita

datos que están almacenados en el servidor, lo que resulta en un flujo de data desde el

servidor hacia el cliente. Existen dos regímenes de manera a llevar esto a cabo:

Pull.- El lado cliente determina cuanta data se necesita y envía una requisición por tal

monto hacia el servidor VoD. Este responde con la cantidad de data requerida. El cliente

recibe la información en periodos variables de tiempo y pide más data desde el servidor.

Este ciclo se repite hasta que todo el programa es presentado al espectador.

Push.- Aquí el cliente no solicita ninguna data desde el servidor, sino que la data es enviada

por el servidor en forma continua. Este tipo de técnica es muy empleada en casos de

películas codificadas en Constant Bit Rate (CBR). Esto significa que una cierta cantidad de

data es siempre consumida en un cierto periodo de tiempo, tal como ocurre con el estándar

MPEG1. Este modelo es también aplicable a streams de tasa de bits variable vaiable bit

rate (VBR) siempre que el servidor pueda transformar este stream a un formato CBR antes

de ser transmitido.

Existen diferencias fundamentales entre el modelo push y el pull. En el modelo pull la

transferencia de datos es iniciada por el receptor, por lo que podemos clasificar este modelo

como un modo receptor-iniciador de transferencia de información. El modelo push por su

parte es transmisor-iniciador.

El modelo pull contiene una penalidad intrínseca dado que es necesario efectuar dos

transferencias de comunicación para poder obtener la transferencia de una unidad o bloque

de data: la requisición y transferencia de información.

Los sistemas VoD donde conseguimos frecuentemente data síncrona explotan entonces

mejor las características del modelo push ya que transmite la información a una tasa dada

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CAPITULO II Diseño de la Red 58

basado en el hecho de que ésta se consume al mismo tiempo eliminando retardos y

preservando el ancho de banda de la red.

Protocolos Usados Empleados en Servidores de VoD.- Muchos protocolos de red

soportan monitoreo y gestión de transmisión de datos en tiempo real y aplicaciones de

video en demanda. El protocolo mas aceptado es el Real Time Protocol (RTP) y el Real

Time Control Protocol (RTCP). Estos protocolos de tiempo real bajo User Data Protocol

(UDP) se emplean en aplicaciones multimedia y aplicaciones de control relacionadas a

éstas.

En el caso de RTP, éste se desarrolló para proveer servicios de entrega punto a punto de

datos en tiempo real. Para ello provee funcionalidades como timestamps y mecanismos de

control para sincronización de diferentes flujos de datos.

El protocolo RTCP opera también en modo de multicast y provee de retroalimentación a la

fuente de data RTP y a todos los participantes de la sesión, es decir que es un protocolo de

control de distribución de los paquetes; usa el mismo protocolo de transporte que el RTP, el

UDP.

Entre sus principales características tenemos que es un proveedor de información, su

principal función es la de brindar información a las aplicaciones en relación a la calidad de

los datos distribuidos; cada paquete RTCP contiene reportes estadísticos del transmisor y

del receptor que incluyen el numero de paquetes enviados, numero de paquetes perdidos así

como el tiempo de llegada de paquetes. Toda esta información sirve de retroalimentación

para determinar si los problemas son locales, regionales o globales, así como para evaluar

el rendimiento de las redes, ajuste de ancho de banda, etc.

En el caso de los servidores de VoD, generalmente éstos se basan en los protocolos RTP,

RTCP y RTSP (Real Time Streaming Protocol). El manejo de los servidores se hace en dos

caminos:

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CAPITULO II Diseño de la Red 59

Camino de Entrega.- Este camino posee tres funciones claras que son:

• Leer el bitstream MPEG del disco o unidad de almacenamiento.

• Paquetizar y agregar los encabezados necesarios del protocolo RTP.

• Enviar el bitstream en tiempo real.

El bitstream se asume inicialmente almacenado en disco, luego se lee en memoria, se

fragmenta y se paquetiza de forma a que solo un frame viaje en la red en cada paquete de

manera a evitar que la pérdida de este paquete resulte en más de un frame perdido.

Adicionalmente para evitar una nueva fragmentación a nivel de IP, se escoge el tamaño

máximo del paquete (incluyendo encabezados UDP y TCP) hasta el máximo de Ethernet

que es de 1500 Kb.

Camino de Recepción.- Lee los paquetes de control enviados por el cliente. Estos paquetes

de control son paquetes de retroalimentación que informan al servidor del status de

recepción desde el último paquete de control recibido. Una vez que se recibe un paquete de

control el servidor cambia su modo de envío de acuerdo al feedback (realimentación)

recibido.

De manera que al permitir una mayor cantidad de clientes simultáneamente se puede

modificar la calidad de la señal enviada desde el servidor al cliente en cuatro grupos:

• Enviar todos los paquetes.

• Enviar todos los frames I y P pero solo un porcentaje de los frames B.

• Enviar solo frames I y P.

• Enviar solo frames I.

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CAPITULO II Diseño de la Red 60

Estos cuatro modos proveen suficiente flexibilidad para controlar la degradación del stream

de video y así evitar una sobrecarga del servidor en caso de una gran demanda simultánea

de servicios o programas. (ver figura 2.38)

Figura. 2.38. Flujo de entrega y recepción de información en un sistema VoD

En el lado del cliente se establece un socket TCP entre el cliente y el servidor y la

información del cliente (nombre de la película, dirección IP del cliente y número de puerto

para el envío del stream RTP) se envían al servidor de manera a que éste sepa donde enviar

el stream de video y que stream se enviará. Luego de esto, el equipo del cliente crea un

archivo HTML que carga el applet para mostrar el video. (ver figura 2.39)

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CAPITULO II Diseño de la Red 61

Figura. 2.39 Ejemplo de una ventana para la selección de programación. Nótense los campos que

contienen información del suscriptor (IP address, etc) Los protocolos más empleados en la gestión de los servidores en las aplicaciones de video

en demanda son:

• TCP/IP, UDP, RTP y RTCP: Para la comunicación entre servidores de video y

clientes.

• HTTP: Protocolo de comunicación entre el servidor de base de datos y el cliente.

• RSVP: Reservation Protocol.

• Recientemente se ha introducido un nuevo protocolo de transmisión llamado Video

Datagram Protocol (VDP) el cual se dice impulsará la transmisión hasta 44 veces la

alcanzada con TCP ó UDP.

Page 84: DISEÑO HDTV

CAPITULO II Diseño de la Red 62

2.2.7 MIDDLEWARE Y ADMINISTRACION

El Middleware es un software de conectividad que ofrece un conjunto de servicios

que hacen posible el funcionamiento de aplicaciones distribuidas sobre plataformas

heterogéneas. Funciona como una capa de abstracción de software distribuida, que se sitúa

entre las capas de aplicaciones y las capas inferiores (sistema operativo y red). El

Middleware nos abstrae de la complejidad y heterogeneidad de las redes de comunicaciones

subyacentes, así como de los sistemas operativos y lenguajes de programación,

proporcionando una Application Programming Interface (API) para la fácil programación y

manejo de aplicaciones distribuidas. Dependiendo del problema a resolver y de las

funciones necesarias, serán útiles diferentes tipo de servicios de middleware. (Anexo 7)

Por lo general el middleware del lado cliente está implementado por el Sistema Operativo

subyacente, el cual posee las librerías que implementan todas las funcionalidades para la

comunicación a través de la red.

El programador puede proceder sin tener en cuenta la tecnología concreta de

comunicaciones empleada, ni el lenguaje de programación utilizado en la capa de

aplicación.

Ventajas

• Simplifica el proceso de desarrollo de aplicaciones al independizar los entornos

propietarios.

• Permite la interconectividad de los Sistemas.

• Proporciona mayor control al poder contar con información procedente de distintas

plataformas sobre el mismo soporte.

• Facilita el desarrollo de sistemas complejos con diferentes tecnologías y

arquitecturas.

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CAPITULO II Diseño de la Red 63

Campos de Aplicación

Migración de los Sistemas Host. Reingeniería de Aplicaciones.- La aplicación

debería diseñarse en base a módulos intermedios middleware encargados de la

comunicación entre el ordenador personal y el host. Esto permite desarrollar hoy la

aplicación, sin tener en cuenta los futuros cambios tecnológicos que puedan sufrir los

sistemas host. Si el sistema host cambia, o las aplicaciones de host se migran a

plataformas de ordenadores personales, todo lo que se necesita es un nuevo módulo

middleware. La interfaz de usuario, la lógica y el código interno permanecen sin

cambios.

Por ejemplo, si el equipo lógico del sistema host se traslada desde el mainframe a una

base de datos de plataforma PC ejecutándose en un servidor de ficheros, sólo hay que

sustituir el módulo de middleware de forma que realice llamadas SQL.

Interconectividad.- Uno de los usos más importantes de las herramientas de

middleware es la de facilitar la interconectividad de los diferentes sistemas de un

organismo integrando las diferentes islas de información departamentales.

Arquitectura orientada a objetos distribuidos.- El concepto de middleware permite

también independizar los servicios proporcionados por diferentes objetos que se

encuentran en una red proporcionando una red de objetos independientes e

interconectados entre sí.

Arquitectura cliente/servidor.- La utilización de middleware permite desarrollar

aplicaciones en arquitectura cliente servidor independizando los servidores y clientes,

facilitando la interrelación entre ellos y evitando dependencias de tecnologías

propietarias.

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CAPITULO II Diseño de la Red 64

2.2.8 RE-MULTIPLEXOR

En el campo de las telecomunicaciones el re-multiplexor se utiliza como

dispositivo que puede recibir varias entradas y transmitirlas por un medio de transmisión

compartido. Para ello lo que hace es dividir el medio de transmisión en múltiples canales,

para que varios nodos puedan comunicarse al mismo tiempo. (Anexo 8)

Una señal que está multiplexada debe demultiplexarse en el otro extremo.

2.2.9 ENCAPSULADOR IP

Cada bloque del archivo es empaquetado en un datagrama IP que es encapsulado en

un flujo de transporte MPEG2 con el modo y método de encapsulado considerado en la

especificación de transmisión que se esté utilizando. (Anexo 9)

Proporciona el vínculo necesario entre las redes IP y las redes de banda ancha, permitiendo

rentable punto a multipunto de entrega de contenido.

Alunas características están a continuación:

• Gestionar los datos IP de entrada que deben ser encapsulados.

• Construir las tramas

• Generar la información del sistema (SI).

• Generar los paquetes Transport Stream (TS) y multiplexarlos con la SI.

Una vez que ha encapsulado los datos, se transmite los paquetes de datos basado en el

usuario definido, tablas de enrutamiento y realiza la calidad del servicio (QoS) en una ruta

por ruta. La salida de flujo de transporte puede ser transmitido a un multiplexor o

directamente a un modulador para el alto rendimiento y ahorro de costes de transmisión de

datos IP por cable, por satélite o por redes terrestres.

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CAPÍTULO III

PROVEEDOR DE SERVICIOS DE RED El proveedor de servicios de red puede ser considerado como un sistema de

prestación de servicios que permite el flujo de datos a partir de los núcleos de la red que

están conectados con el video headend. Sobre el proveedor de servicios de red, el flujo de

canales se alinea en la forma en que sea codificado el flujo de video. Estos flujos pueden

consistir en datos transmitidos como unicast, multicast y transmisión broadcast. La guía de

televisión que fluye a cada suscriptor puede ser una transmisión broadcast. En tanto que, un

pedido especial de una película puede ser transmitida directamente a un único abonado a

través de la transmisión unicast, mientras que el flujo de canales populares puede llegar a

todos los abonados a través de la transmisión multicast.

3.1 PROTOCOLO TCP/IP APLICADO A IPTV

Cuando se habla del protocolo Transmission Control Protocol/Internet Protocol

(TCP/IP) e IPTV es importante señalar que hay dos tipos de video que se puede entregar a

través del protocolo. Los tipos de video pueden ser identificados tanto en tiempo real así

como almacenados para la reproducción. El primer tipo de video, en tiempo real, requiere

el uso de un buffer de jitter a la salida y suavizar las variaciones experimentados por los

paquetes que fluyen a través de una red IP. El video será almacenado y posteriormente visto

en un PC, iPod, u otro dispositivo que no requiere el uso de un buffer de jitter.

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CAPITULO III Proveedor de Servicios de Red 66

3.1.1 Descripción General

El protocolo TCP/IP aplicado a IPTV representa un protocolo de capa similar a la

Organización Internacional de Normalización (ISO), Interconexión de Sistemas Abiertos

(OSI) modelo de referencia de siete capas, sino que es anterior a ese modelo y consta de

cinco capas. La figura 3.1 ilustra las cinco capas del protocolo durante la formación de una

trama LAN, así como la relación entre las capas en el modelo de referencia ISO y el

protocolo TCP/IP aplicado a IPTV. [1]

Al examinar la figura 3.1, observamos que el protocolo no define una capa física (Capa 1).

En lugar de ello, define una serie de protocolos de resolución de la dirección (ARPs) que

permite el direccionamiento de la capa de red debe adaptarse para operar en el Media

Access Control Layer (capa MAC), soportado por una LAN particular. Además, las capas 5

a 7, que representan las capas de sesión, presentación, aplicación en el modelo de referencia

ISO, son una única capa de aplicación en el protocolo TCP / IP aplicado a IPTV.

Una trama LAN está formada en el protocolo TCP/IP por una cabecera de capa de

transporte, por lo general una cabecera de TCP o Protocolo de datagramas de usuario

(UDP), está precedida a los datos de aplicación. Tanto las cabeceras de TCP y UDP

incluyen un número identificador de puerto en su origen y destino numérico, lo que indica

el tipo de datos de aplicación que se van a transportar. En la actualidad, el número de

puerto de destino indica la aplicación, debido a que un dispositivo receptor escuchará en

los números de puerto predefinidos para soportar una o más aplicaciones predefinidas

asociados a determinados números de puerto. Mientras que, el puerto de origen es

normalmente fijado a un valor de 0 o a un valor seleccionado al azar.

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CAPITULO III Proveedor de Servicios de Red 67

Figura. 3.1. TCP/IP aplicado a IPTV encapsulado en una cabecera LAN

3.1.2 La Capa de Transporte

La capa de transporte permite a múltiples aplicaciones fluir a un destino común, ya sea de

la misma dirección IP de origen o de diferentes direcciones de origen. Para realizar esta

tarea, el protocolo de capa de transporte incluye un puerto de destino en el cual una entrada

numérica define la aplicación de datos a ser transportados. Por lo tanto, la capa de

transporte se encuentra por encima de la capa de red, pero por debajo de la capa de

aplicación, recibiendo datos de aplicación, que luego se encapsulan con un encabezado de

transporte que identifica la aplicación. Una vez encapsulado, el segmento TCP o datagrama

UDP se pasa a la capa de red, donde el encabezado IP, se añade para formar un datagrama

IP.

3.1.3 Segmentos y Datagramas

Varios términos se utilizan para hacer referencia a las cabeceras prefijo en unidades

de datos de aplicación. En primer lugar, el prefijo de una cabecera TCP a una unidad de

datos de aplicación se refiere a un segmento TCP. Mientras que, el prefijo de una cabecera

UDP a una unidad de datos de aplicación consiste en la formación de un datagrama UDP.

Tanto la formación de segmentos TCP y datagramas UDP se producen en la capa de

transporte del protocolo, lo que representa la capa 4 en el modelo de referencia ISO.

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CAPITULO III Proveedor de Servicios de Red 68

Cuando un encabezado IP es el prefijo para un segmento TCP o datagrama UDP, el

resultado es un datagrama IP. Como se indica en la figura 3.1, esta acción se produce en la

capa 3 del modelo de referencia ISO. En tanto que con cabeceras TCP y UDP, las cuales

permitan identificar la aplicación siendo transportadas a través de la utilización de números

de puerto de destino, el encabezado IP denota el envío y recepción de interfaces a través del

uso de campos de direcciones fuente y destino. Por lo tanto, un encabezado IP, así como

una cabecera TCP o UDP están obligados a identificar tanto el tipo de datos transportados

por un datagrama IP así como el iniciador y el receptor de los datagramas.

En la figura 3.1, las capas física y de enlace de datos son responsables para el transporte de

datos sin procesar en forma de binarios (0s y 1s). La capa física puede ser de par trenzado,

fibra, o un enlace inalámbrico, mientras que la capa de enlace de datos puede ser una forma

de Ethernet o de otro tipo de red.

La capa de red es responsable de entregar datos a su destino, a uno o más de un router a

través de "saltos" basado de la dirección IP de destino. Debido a los flujos de datos a través

de routers, esta capa es la que a veces se denomina la capa de enrutamiento.

Al ascender en la pila de protocolos, llegamos a la capa de transporte, que es responsable de

la entrega de paquetes. La entrega puede ser fiable, con los paquetes en secuencia, cuando

se utiliza TCP, o poco fiables y, posiblemente, fuera de secuencia cuando se utiliza UDP.

Aunque muchas aplicaciones de Internet usan el protocolo TCP para la capa de transporte,

no es adecuado para digitalizar voz y datos. Esto se debe a que TCP corrige la pérdida de

paquetes y errores de transmisión de la retransmisión, lo que provoca que la latencia afecte

negativamente a las aplicaciones en tiempo real. Por lo tanto, IPTV utiliza UDP

principalmente en la capa de transporte.

Sin embargo, UDP se puede considerar un protocolo poco confiable que depende de la capa

superior de aplicación para la detección y corrección de errores, la secuencia de paquetes, y

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CAPITULO III Proveedor de Servicios de Red 69

otras acciones que los desarrolladores pueden optar por añadir a la aplicación. Porque en

los primeros ensayos de IPTV había más que suficiente ancho de banda dedicado al flujo de

video, la probabilidad de convertirse en pérdida de paquetes era prácticamente cero. Sin

embargo, a medida que más usuarios seleccionan este servicio, la probabilidad de que se

pierdan los paquetes por los routers se espera que aumente. Así pues, aunque lo que se

conoce como UDP sin procesar es suficiente para la prestación de video hoy en día, en el

futuro UDP será utilizada en conjunción con el Protocolo de transporte en tiempo real

(RTP), que prevé el marcado de tiempo (time stamping) y secuencia.

3.1.4 Los Mensajes Internet Control Message Protocol (ICMP)

Aunque no se muestra en la figura 3.1, el transporte de un Protocolo de Mensajes de

Control de Internet (ICMP) merece mención. Transmitir los mensajes ICMP de error y la

información de control de tal modo que representa una parte integral parte del protocolo

TCP/IP aplicado a IPTV.

Tanto los routers así como los hosts hacen uso de ICMP para transmitir los informes sobre

los datagramas recibidos de vuelta a su origen. Además, ICMP se utiliza para generar el

conocido y frecuentemente usado solicitud de eco y mensajes de respuesta de eco que son

mejor conocidos colectivamente como los mensajes de ping.

Mensajes ICMP se transportan como un datagrama IP. Esto significa que un mensaje ICMP

es un prefijo con el encabezado IP, resultando en la encapsulación de un mensaje ICMP

dentro de un datagrama IP, como se muestra en la figura 3.2.

Figura. 3.2. Un mensaje ICMP es transportado por el prefijo de un encabezado IP para el mensaje

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CAPITULO III Proveedor de Servicios de Red 70

3.1.4. Entendiendo los Mensajes ICMP

Es verdad que algunos mensajes ICMP pueden ser usados para explotar defensas de

red, esto también es para prevenir que todos los mensajes ICMP que al pasar a través de los

routers y firewalls puedan perderse. Se dedicará en esta parte del proyecto el estudio de 13

mensajes comúnmente usados por ICMP. [6]

Tabla. 3.1. Tipo, Campo, Valor de ICMP Tipo, Campo, Valor Tipo de mensaje ICMP

0 Echo reply 3 Destination unreachable 4 Source quench 5 Redirect 8 Echo request 11 Time exceded 12 Parameter problem 13 Time-stamp request 14 Time-stamp reply 15 Information request 16 Information reply 17 Address mask request 18 Address mask reply

La tabla 3.1 muestra los 13 mensajes comúnmente usados por ICMP y su tipo, campo y

valor. Cada mensaje ICMP comienza con el uso de tres campos comunes, mientras que el

resto de campos están en un mensaje particular estructurado en base al mensaje específico.

Los tres campos comunes para cada mensaje ICMP incluyen un campo de tipo de 8 bits, lo

cual define el mensaje ICMP; un campo de código de 8 bits, que podrá proporcionar

información adicional acerca de un tipo de mensaje particular, y un campo de

comprobación de 16 bits, que se usa para proporcionar la integridad del mensaje.

Solicitud de eco y Respuesta de eco (Echo Request and Echo Reply).- Los mensajes

ICMP de solicitud de eco (tipo 8) y respuesta de eco (tipo 0) son utilizados para comprobar

si un destino está activo y accesible. Un host o router transmitirá una solicitud de eco a un

dispositivo lejano. Si el dispositivo está accesible y activo, responderá con una respuesta de

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CAPITULO III Proveedor de Servicios de Red 71

eco. Los mensajes de solicitud de eco y respuesta de eco son utilizados por la conocida

aplicación ping.

Destino Inalcanzable (Destination Unreachable).- Un mensaje ICMP con un tipo, campo

y valor de 3 representa un mensaje de destino inalcanzable. La razón, el destino fue

inalcanzable definido por una entrada numérica en el campo de código de mensaje. La tabla

3.2 enumera los campos de códigos, define los valores y su significado para un mensaje de

destino inaccesible o inalcanzable.

Tabla. 3.2. Código, Campo, Valor de destino inalcanzable Tipo, Campo, Valor Significado

0 Network unreacheble 1 Host unreacheble 2 Protocol unreacheble 3 Port unreacheble 4 Fragmentation hended 5 Source route failed

Los routers pueden ser configurados para transmitir un mensaje de una red o host

inalcanzable cuando no puede enrutar o entregar un datagrama IP. El campo de tipo en el

mensaje ICMP resultante identifica el mensaje como un mensaje de destino inalcanzable y

el código, campo, valor definen por qué el datagrama no podría ser entregado. De forma

predeterminada, muchas organizaciones configuran sus routers y firewalls para bloquear

todos o la mayor parte de los mensajes ICMP. Si se produce esta situación, afectará

negativamente a su capacidad para determinar las condiciones por las que los mensajes

ICMP podrían explicar por qué los datagramas no pudieron llegar a su destino. A veces un

bit de coordinación con seguridad personal puede ser el desbloqueo de uno o más mensajes

ICMP, lo cual permitirá obtener los resultados que se busca a partir de la utilización de

estos mensajes.

Fuente de amortiguación (Source quench).- Un mensaje ICMP de tipo 4 representa un

mensaje de fuente de amortiguación (Source quench). Este mensaje es utilizado por los

routers y hosts para controlar el flujo de datos. Para entender el uso de fuente de

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CAPITULO III Proveedor de Servicios de Red 72

amortiguación, se debe tener en cuenta que cuando los datagramas llegan a un dispositivo

con una tasa más alta que la tasa de procesamiento, el dispositivo los descarta. Esto explica

cómo los paquetes se pueden perder. Es decir, asumir un router que conecta dos grandes

dominios de Internet a un tercero. En varias ocasiones a lo largo del día, la tasa de paquetes

de llegada de dos dominios destinados a un tercero puede superar a la tasa de paquetes de

procesamiento del router. El router entonces se ve obligado a descartar o perder los

paquetes. Cuando se produce esta situación, el dispositivo que descarta los datagramas

transmite un mensaje ICMP de source quench, lo cual informa a la fuente a amortiguar su

velocidad de transmisión de datagramas. Normalmente, los routers y hosts transmitirán un

mensaje de source quench por todos los datagramas a descartar.

Redirección (Redirect).- Un tipo, campo, valor de 5 en un mensaje ICMP denota un

redireccionamiento. Cuando un router detecta que está utilizando una ruta que no es

óptima, este, transmitirá un mensaje ICMP de redirección para el host. Debido a que

muchos hackers utilizan este mensaje para causar estragos con una organización de la red,

este mensaje es comúnmente bloqueado por routers y firewalls.

Tiempo Excedido (Time exceeded).- El mensaje ICMP de tiempo excedido es generado

por un router cuando tiene que descartar un datagrama. Debido a que el campo de tiempo

de vida (time to live TTL) en la cabera IP se decrementa en 1 cuando un datagrama fluye a

través de un router y se descarta cuando el valor llega a 0, un router descartará el

datagrama y la transmisión de un mensaje ICMP de tiempo excedido y será devuelto a la

fuente cuando se produce esta situación. Una segunda razón para la transmisión de un

mensaje ICMP de tiempo excedido es cuando el tiempo de reensamblado del fragmento fue

excedido. Un código, campo, valor de 0 indica que el valor de tiempo de vida fue excedido,

mientras que un valor de 1 indica que el tiempo de reensamblado del fragmento fue

excedido.

Problema de parámetro (Parameter problem).- Un mensaje ICMP tipo, campo, valor de

12 se utiliza para definir un problema de parámetro. Un router o host que encuentra un

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problema en la interpretación de los campos dentro de un encabezado IP devolverá un

mensaje ICMP problema de parámetro a la fuente. Este mensaje incluirá un puntero que

identifica el byte en la cabecera IPv4 que causó el problema.

Solicitud y Respuesta de Marca de Tiempo (Time-Stamp Request and Reply).- De la

tabla 3.1 se nota que los tipos de mensajes ICMP 13 y 14 representan la solicitud de marca

de tiempo y la respuesta de marca de tiempo respectivamente. Ambos mensajes se utilizan

para sincronizar los relojes de dos dispositivos. Además, los campos dentro de estos

mensajes pueden ser utilizados para estimar el tiempo de tránsito de datagramas entre dos

dispositivos.

Solicitud y Respuesta de Información.- De la tabla 3.1, otro par de mensajes ICMP son

los tipos 15 y 16, solicitud y respuesta de información. El mensaje de solicitud de

información se utiliza para obtener una dirección IP para una red a la cual se adjunta un

dispositivo. Por lo tanto, este mensaje ICMP sirve como una alternativa para el uso de un

ARP inverso. El mensaje de respuesta de información funciona como una respuesta a la

solicitud de información.

Solicitud y Respuesta de Máscara de Dirección.- Los dos últimos valores que figuran en

la tabla 3.1 representan un mensaje de solicitud de máscara de dirección (17) y un mensaje

de respuesta de máscara de dirección (18). Este par de mensajes ICMP permite que un

dispositivo pueda aprender su máscara de subred. Un dispositivo primero transmite una

solicitud de máscara de dirección ICMP a un router. La transmisión se puede dar como

broadcast si el dispositivo no ha sido configurado previamente router con la dirección IP

del router o como un mensaje unicast si fue configurado con la dirección. Para ambas

situaciones el router responderá con la máscara de dirección en un mensaje ICMP de

respuesta de máscara dirección.

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CAPITULO III Proveedor de Servicios de Red 74

3.1.5 La Capa de Red

Es una capa que proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas de

hosts que pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas. Es el tercer nivel del

modelo del protocolo y su misión es conseguir que los datos lleguen desde el origen al

destino aunque no tengan conexión directa. Ofrece servicios al nivel superior (nivel de

transporte) y se apoya en el nivel de enlace, es decir, utiliza sus funciones.

3.1.6 Traducción de Direcciones de Red (NAT)

NAT es un mecanismo utilizado por routers IP para intercambiar paquetes entre dos

redes que se asignan mutuamente direcciones incompatibles. Consiste en convertir en

tiempo real las direcciones utilizadas en los paquetes transportados. También es necesario

editar los paquetes para permitir la operación de protocolos que incluyen información de

direcciones dentro de la conversación del protocolo.

Su uso más común es permitir utilizar direcciones privadas (definidas en el RFC 1918) y

aún así proveer conectividad con el resto de Internet. Existen rangos de direcciones

privadas que pueden usarse libremente y en la cantidad que se quiera dentro de una red

privada. Si el número de direcciones privadas es muy grande puede usarse solo una parte de

direcciones públicas para salir a Internet desde la red privada. De esta manera

simultáneamente sólo pueden salir a Internet con una dirección IP tantos equipos como

direcciones públicas se hayan contratado. Esto es necesario debido a la progresiva escasez

de direcciones provocada por el agotamiento de éstas. Se espera que con el advenimiento

de IPv6 no sea necesario continuar con esta práctica.

Con el crecimiento exponencial de Internet, y debido a que las direcciones en la versión

actualmente usada de IP consisten sólo de 32 bits, empezó a haber escasez de direcciones

nuevas. Ayuda a esto el hecho de que el número de direcciones es menor al teórico, por la

forma en que se distribuyen las direcciones en clases y que otras son reservadas para

multicasting, y para usos especiales. Para solucionar esto se diseñó un protocolo que es

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CAPITULO III Proveedor de Servicios de Red 75

capaz de asignar un número mayor de direcciones, llamado IPv6, pero tomará muchos años

su implantación, porque no es compatible con el anterior.

Para lidiar momentáneamente con este problema se empezó a emplear la técnica NAT, que

al traducir la direcciones multiplica las posibilidades efectivas de asignación.

NAT es muy utilizado en empresas y redes caseras, ya que basta tener una sola dirección IP

pública para poder conectar una multitud de dispositivos. Los Internet Service Provider

(ISP) también pueden utilizar NAT para aliviar la escasez de direcciones IP para los

usuarios de cable y ADSL, en este caso el ISP le asigna una dirección a cada usuario, usa

direcciones no válidas de internet. Cuando los paquetes de las máquinas de usuario salen

del ISP atraviesan una caja NAT que los traduce a la verdadera dirección de Internet del

ISP. En el camino de regreso, los paquetes sufren la conversión inversa. En este caso, para

el resto de Internet, el ISP y sus usuarios caseros de cable y ADSL se comportan como una

compañía grande.

El protocolo TCP/IP tiene la capacidad de generar varias conexiones simultáneas con un

dispositivo remoto. Para realizar esto, dentro de la cabecera de un paquete IP, existen

campos en los que se indica la dirección origen y destino con sus respectivos puertos. Esta

combinación de números define una única conexión.

NAT cambia la dirección origen en cada paquete de salida y, dependiendo del método,

también el puerto origen para que sea único. Estas traducciones de dirección se almacenan

en una tabla, para recordar qué dirección y puerto le corresponde a cada dispositivo cliente

y así saber donde deben regresar los paquetes de respuesta. Si un paquete que intenta

ingresar a la red interna no existe en la tabla de traducciones, entonces es descartado.

Debido a este comportamiento, se puede definir en la tabla que en un determinado puerto y

dirección se pueda acceder a un determinado dispositivo, como por ejemplo un servidor

web, lo que se denomina NAT inverso o DNAT (Destination NAT).

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CAPITULO III Proveedor de Servicios de Red 76

NAT tiene muchas formas de funcionamiento, entre las que destacan:

NAT Estático.- Es un tipo de NAT en el que una dirección IP privada se traduce a una

dirección IP pública, y donde esa dirección pública es siempre la misma. Esto le permite a

un host, como un servidor Web, el tener una dirección IP de red privada pero aún así ser

visible en Internet.

NAT Dinámico.- Es un tipo de NAT en la que una dirección IP privada se mapea a una IP

pública basándose en una tabla de direcciones de IP registradas (públicas). Normalmente, el

router NAT en una red mantendrá una tabla de direcciones IP registradas, y cuando una IP

privada requiera acceso a Internet, el router elegirá una dirección IP de la tabla que no esté

siendo usada por otra IP privada. Esto permite aumentar la seguridad de una red dado que

enmascara la configuración interna de una red privada, lo que dificulta a los hosts externos

de la red el poder ingresar a ésta. Para este método se requiere que todos los hosts de la red

privada que deseen conectarse a la red pública posean al menos una IP pública asociada.

Sobrecarga.- La forma más utilizada de NAT, proviene del NAT dinámico, ya que toma

múltiples direcciones IP privadas (normalmente entregadas mediante DHCP) y las traduce

a una única dirección IP pública utilizando diferentes puertos. Esto se conoce también

como Port Address Translation (PAT) Traducción de Direcciones por Puerto, NAT de

única dirección o NAT multiplexado a nivel de puerto.

Solapamiento.- cuando las direcciones IP utilizadas en la red privada son direcciones IP

públicas en uso en otra red, el ruteador posee una tabla de traducciones en donde se

especifica el reemplazo de éstas con una única dirección IP pública. Así se evitan los

conflictos de direcciones entre las distintas redes.

A continuación se muestra en la tabla 3.3 las direcciones para IPV4.

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Tabla. 3.3. Direcciones reservadas para IPV4 Direcciones reservadas RFC 1918

10.0.0.0-10.255.255.255 172.16.0.0-172.31.255.255 192.168.0.0-192.168.255.255

3.2 ENTREGA DE IPTV

Existen tres métodos básicos por los cuales el video puede ser emitido a través de

una red IP. Esos métodos incluyen la entrega como una transferencia de archivos, lo cual

descarta la visualización en tiempo real, broadcast y el video bajo demanda (VOD). Los

dos últimos métodos se utilizan para la visualización en tiempo real de una película,

televisión, concierto, u otro tipo de representación visual. Respecto a la transferencia de

archivos de video, a pesar de que representan una transferencia de datos sobre una red IP,

se utiliza para la reproducción y no ver de forma inmediata, la transferencia puede ocurrir a

través de File Transfer Protocol (FTP) o mediante el uso de los descritos anteriormente

como la aplicación Bit Torrent. De tal forma que centraremos nuestra atención en el uso de

broadcast y tecnologías de video bajo demanda para proporcionar una capacidad de IPTV.[

3.2.1 Broadcast

Cuando se transmite video broadcast, cada fuente siempre es un único número de

canal, para habilitar un set-top box se debe seleccionar la fuente de lo que la persona desea

ver. En la actualidad, cuando una persona utiliza el set-top box para seleccionar un canal, el

aparato electrónico establecerá una conexión multicast al canal de broadcast, eliminando la

necesidad de que todos los canales digitalizados fluyan en la casa del abonado, como en la

actualidad se hace en la TV por cable. La parte superior de la figura 3.3 ilustra la entrega de

video a través de canales broadcast. La fuente de broadcast puede ser películas

previamente almacenadas en un servidor, así como una fuente en vivo de estación de

televisión que muestra la final de baloncesto de los Olímpicos de verano, una telenovela, o

de otro show. [7]

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Figura. 3.3. IPTV puede ser entregado a través de broadcast

Cada fuente es la entrada en un codificador broadcast, que empaqueta el flujo de video,

incluyendo el establecimiento de un número de canal y la dirección multicast del grupo al

que los set-top boxes se unirán siempre que un espectador seleccione un canal utilizando la

caja.

El sistema de broadcast puede ser pensado como una serie de servidores media que

albergan un número de flujos broadcast. Los servidores media soportan la entrega de

unicast y multicast, este último utilizado para las operaciones de VOD. Debido a la

facturación de los servicios representa un aspecto importante de cualquier operación de

IPTV, un sistema de gestión de abonados se utiliza para llevar a cabo esa función. Además

de la facturación de los abonados, el sistema de gestión de abonados normalmente

proporciona funciones adicionales tales como broadcast de una guía de programación

electrónica y soporte interactivo del set-top box, tal como proporcionar el contenido

seleccionado al abonado como un producto VOD.

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3.2.2 Video Bajo Demanda (VOD)

La parte inferior de la figura 3.3 ilustra la integración de VOD en un sistema de

comunicaciones IPTV. VOD responde a una pregunta generada por un abonado a través de

los set-top box o el PC, la respuesta fluye como una secuencia unicast de datagramas a la

dirección IP del set-top box o de un computador personal. Normalmente, la estación de

gestión de abonados mostrará una lista de eventos de VOD, de la que un abonado puede

seleccionar un programa. Sin embargo, también es posible para un operador de IPTV

insertar una tarjeta con la factura mensual del abonado, lo cual puede incluir cientos de

eventos, ver su costo, y un código de acceso para recuperar determinados acontecimientos.

Para cualquiera de los métodos, el flujo de datagramas IP representará un unicast a la

transmisión del abonado set-top box o de un computador personal.

3.2.3 Utilizando el Formato MPEG-2

Uno de los métodos más populares utilizados para entregar IPTV es a través de la

encapsulación de MPEG-2 utilizando UDP en la capa de transporte. Cuando se produce

esta encapsulación, UDP opcionalmente puede utilizar el RTP para proporcionar nivel de

tramas de aplicación que identifica la carga útil (payload) transportada y proporciona un

número de secuencia para cada paquete de datos del protocolo de transporte en tiempo real

Real Time Transport Protocol (RTP), que permite detectar la pérdida de paquetes.

3.2.4 UDP/RAW y UDP/RTP

Aunque la figura 3.4 ilustra el uso de RTP para el transporte de MPEG-2 basado en

IPTV, es importante señalar que el video también puede ser transportado directamente en

paquetes UDP sin el uso de RTP. Cuando se produce esta situación, el flujo de transporte se

conoce como UDP/RAW. Cuando se usa UDP/RAW, varios errores y condiciones de

información pueden ser detectados, incluyendo:

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• Remitente cambiado

• Bytes de sincronización perdidos

• Fuera de tiempo

• Excesivo jitter

• Tasa de bit UDP inapropiada

Figura. 3.4. Entregando MPEG-2 vía IP

Cuando RTP se utiliza con UDP, tal y como se muestra en la Figura 3.4, los paquetes

pueden ser con marcas de tiempo (time stamp) e identificados mediante el uso de un

número de secuencia. Esto permite la detección de varias condiciones de error adicionales

más allá de los detectables cuando se usa UDP/RAW. Estas nuevas condiciones de error

detectable utilizando UDP/RTP incluyen

• La determinación de los paquetes recibidos fuera de orden.

• Detección de duplicar los paquetes.

• Determinar si un paquete se pierde.

• La determinación de los paquetes que tienen un tamaño incorrecto.

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Aunque UDP/RAW y UDP/RTP pueden ser utilizados para el transporte de video, este

último ofrece la posibilidad de compensar las condiciones de error, tales como los paquetes

recibidos fuera de orden, los paquetes de tamaño incorrecto, o paquetes duplicados.

Además, UDP/RTP habilita a un receptor para determinar si un paquete se pierde, esto

también permite a un receptor para compensar la aparición de paquetes perdidos.

Dependiendo del software utilizado por un receptor, este puede no hacer nada, tiempo

durante el cual la pantalla aparecerá en blanco o repetir la trama anteriormente recibida. En

cuanto a lo último, la siguiente trama recibida puede ser o no ser considerablemente

diferente de las tramas repetidas, el resultado podría ser una transición suave o con saltos.

Una marca tiempo permite a un receptor llevar a cabo la sincronización, así como resolver

el jitter debido a retrasos en un paquete que fluyen a través de una red. La figura 3.4 ilustra

el proceso de encapsulado que permite al video MPEG-2 ser entregado a través de

datagramas IP. Dado que RTP es una parte integral del proceso de entrega que permite el

transporte de paquetes perdidos de video para ser reconstruidos, se va a dirigir la siguiente

parte a este protocolo entonces se debe examinar la sobrecarga asociada con el uso de este

protocolo.

3.2.5 Sobrecargas RTP

Analizando la encapsulación de un de flujo de datos MPEG-2, como se muestra en

la figura 3.4, se nota la sobrecarga del protocolo en la capa de red. Las cabeceras IP, UDP,

y RTP están en 40 bytes de sobrecarga mientras que 1316 bytes de video son transportados

a través de MPEG-2. Por lo tanto, la sobrecarga en la capa de red es 40/1316, o

aproximadamente el 3 por ciento. Los flujos de datagrama IP en una red Ethernet que tiene

una cabecera 26-byte y 4-byte restantes son una sobrecarga de 70/1316, o sea

aproximadamente el 5,3 por ciento.

Cuando se UDP/RAW, la cabecera de RTP se elimina. Con los 12 bytes de la cabecera RTP

eliminados, la sobrecarga en la capa de red se convierte en 28/1316, o aproximadamente

2,1 por ciento. Cuando UDP/RAW dentro de un datagrama IP fluye en una red Ethernet, la

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sobrecarga se convierte en 58/1316, o aproximadamente el 4,4 por ciento. En la tabla 3.4 se

comparan las sobrecargas asociadas con el uso de UDP/RAW y UDP/RTP. Tenga en

cuenta que tanto para la red y la capa de enlace de datos la diferencia de sobrecarga entre

UDP/RTP y UDP/RAW es inferior al 1 por ciento.

Tabla. 3.4. Comparando UDP/RAW and UDP/RTP Protocol Network Layer Data Link Layer

UDP/RTP 3.0 5.3 UDP/RAW 2.1 4.4

Como se observa en la tabla 3.4, la adición de RTP a la pila de protocolos no se traduce en

una excesiva cantidad de sobrecarga.

3.3 PROTOCOLO DE TRANSPORTE EN TIEMPO REAL (RTP)

RTP se identifica en la cabecera de UDP con un valor de 5004 en el puerto. Como

se mencionó anteriormente, RTP dispone de extremo a extremo las funciones de transporte

en la red que faciliten la entrega de datos en tiempo real como audio, video, simulación de

datos a través de servicios de red unicast o multicast. Aunque RTP proporciona la

secuencia y marcas de tiempo de datos, esto no ocupa la reserva de direcciones ni tampoco

garantiza la calidad del servicio (QoS) para datos en tiempo real. Por lo tanto, corresponde

a los operadores de red configurar colas de rutas predefinidas para priorizar el tráfico y

habilitar el video en tiempo real para llegar a su destino con un retraso mínimo. [1]

3.3.1 Campo de Versión (Ver)

Los dos primeros bits en la cabecera representan el campo versión. Para la versión 2

RTP, el campo es siempre ajustado a binario 10 o decimal 2 como se ilustra en la figura

3.5.

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Figura. 3.5. Cabecera RTP versión 2

3.3.2 Campo de Relleno (P)

El campo de relleno es de 1 bit de longitud. Este campo es ajustado a un binario 1

cuando uno o más bytes adicionales de relleno que no son parte de la carga útil son

añadidos a los paquetes. El último byte de relleno contiene una cuenta del número de bytes

de relleno. Por lo tanto, el receptor utiliza este valor para determinar el número de bytes de

relleno a ignorar.

3.3.3 Campo de Extensión (X)

Este campo de 1 bit es ajustado si la cabecera fija es seguida por exactamente una

extensión de cabecera. De lo contrario, el valor de este campo se establece en 0.

3.3.4 Campo de Conteo CSRC (CC)

Este campo de 4 bits indica el número de fuentes contribuyentes (CSRC),

identificadores que siguen la cabecera fija. Hasta 15 fuentes que contribuyen pueden ser

definidas.

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3.3.5 Campo de Marca (M)

Este campo de 1 bit, cuando se ajusta, es interpretado por un perfil. Por ejemplo, el

establecimiento de este bit habilita los límites en un flujo de paquetes.

3.3.6 Campo de Carga Útil (PT)

El propósito de este campo de 7-bits es determinar el formato de la carga útil de

RTP a fin de que pueda ser interpretado correctamente por la aplicación. Por ejemplo, video

H.261 se identifica por un valor de campo PT=31, mientras que video H.263 que se

identifica por un valor de campo PT=34.

3.3.7 Campo de Número de Secuencia

El campo de número de secuencia de 16-bits tiene un valor inicial seleccionado al

azar. Posteriormente, el número de secuencia se incremento en uno por cada paquete de

datos RTP transmitido. El propósito principal del campo de los números de secuencia es

detectar la pérdida de paquetes. Para video, una trama puede dividirse en varios paquetes

RTP, así estos paquetes pueden tener la misma marca de tiempo. Por lo tanto, el número de

secuencia se puede utilizar para asegurarse de que parte de múltiples tramas de video son

correctamente reconstruidas en el receptor.

3.3.8 Campo de Marca de Tiempo (Timestamp)

El campo de marca de tiempo de 32-bits se utiliza en paquetes audio y video en su

orden correcto de tiempo. El valor de marca de tiempo refleja el muestreo del primer byte

en el paquete de datos RTP, lo que explica por qué una trama que necesita ser transportada

por una serie de paquetes RTP tendrá el mismo valor de marca de tiempo en cada cabecera

del paquete RTP.

3.3.9 Campo de Fuente de Sincronización (SSRC)

Este campo de 32-bits identifica la fuente de sincronización. El valor de este campo

es seleccionado al azar a fin de que dos fuentes de sincronización dentro del mismo período

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de sesión, RTP tendrá una muy baja probabilidad de tener el mismo valor. Si lo hacen,

todas las implementaciones de RTP deben ser capaces de detectar y resolver las colisiones.

3.3.10 Contribuir Fuente (CSRC) de Campo

Este campo de 32-bits representa un arreglo de 0 a 15 elementos CSRC. Hasta 16

elementos CSRC se pueden incluir e identificar las fuentes que contribuyen a la carga útil

contenida en el paquete. Identificadores CSRC son insertados por los mezcladores,

utilizando los identificadores SSRC de fuentes contribuyentes, tales como los

identificadores de todas las fuentes mezcladas para crear un paquete de audio. Un

mezclador es un dispositivo de nivel de retardo RTP que permite una variedad de anchos de

banda a ser utilizados para escuchar y/o ver un canal común. Un mezclador se encuentra

cerca de una zona con bajo ancho de banda y resincroniza los paquetes para mantener el

espacio generado por la fuente, y que se traslada, por ejemplo, codificando audio utilizado

en una conexión con alto ancho de banda a un método de codificación más conveniente

para la conexión con el menor ancho de banda. En un entorno de video, un mezclador

podría ser diseñado para que distintos flujos de video estén dentro de un solo flujo

compuesto para simular una escena de grupo. Otros ejemplos de mezcladores de video

incluyen los dispositivos que traducen los flujos de video de IP/UDP a un protocolo

diferente o traducen flujos de video de fuentes individuales sin realizar resincronización o

mezcla.

3.3.11 Cálculo de Marcas de Tiempo

Para aplicaciones de video, la marca de tiempo depende de la capacidad de la

aplicación para determinar el número de trama. Por ejemplo, si la aplicación transmite

todas las tramas en un arreglo de tasa de tramas, la marca de tiempo se rige por la tasa de

tramas. Es decir, a una velocidad de 30 tramas por segundo (fps), la marca de tiempo

aumentaría en 3000 por cada trama, mientras que en una tasa de trama de 25 fps, la marca

de tiempo aumentaría en 3600 por trama. Como se señaló anteriormente, cuando una trama

es transmitida como una serie de paquetes RTP, el valor de marca de tiempo en cada

cabecera será el mismo. Para las situaciones en las que el número de trama no se puede

determinar, el valor del reloj del sistema se utilizará para calcular la marca de tiempo.

Page 108: DISEÑO HDTV

CAPITULO III Proveedor de Servicios de Red 86

3.3.12 RTCP (Real Transport Control Protocol)

El protocolo de control de transporte en tiempo real proporciona información acerca

de los participantes en una sesión en curso, así como un mecanismo para vigilar la calidad

del servicio. La Información sobre los participantes en una sesión puede variar de

situaciones donde no hay ningún control de socios explícito para las sesiones que requieren

el control de socios detallado. RTCP opera a través de la transmisión periódica de paquetes

de control a todos los miembros de una sesión, siguiendo el mismo método de distribución

que se utiliza para los paquetes de datos. Debido a que la función primordial de RTCP es

proporcionar información sobre la calidad de distribución de datos, este funciona como una

parte integral de la función de RTP como un protocolo de transporte. De hecho, la

información proporcionada por RTCP se puede utilizar para determinar dónde residen los

cuellos de botella cuando se produce multicasting, lo que facilita el proceso de resolución

de problemas.

3.3.13 Consideraciones Jitter

Uno de los principales problemas relacionados con la entrega de video en tiempo

real a través de una red IP es el desplazamiento de paquetes transportando tramas desde su

posición original. Este desplazamiento de los paquetes que se denomina jitter y

normalmente es compensado mediante el uso de un buffer de jitter en el receptor.

Un buffer de jitter puede ser pensado como un espacio de memoria utilizado para

compensar las demoras en el flujo de paquetes a través de una red. Estos retrasos pueden

ser causados por la distancia o la demora en la propagación, así como los retrasos en el

procesamiento de un router. Los primeros paquetes entran en el receptor del buffer de jitter,

de donde ellos se extraen en tiempos aplicables de tal manera que su pantalla elimina los

movimientos que podrían aparecer debido al desplazamiento de los paquetes de un lado a

otro como fluyen a través de una red. Por ejemplo, suponga una velocidad de 30 fps. Esto

significa que cada paquete requiere 0.0333 de un segundo en su pantalla. Supongamos que

los paquetes transportando tramas llegan a un receptor, una tras otro, sin embargo, el

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CAPITULO III Proveedor de Servicios de Red 87

retraso entre los paquetes aparece al azar, como los que van de 0 a 0,002 segundos. Este

retraso randómico representa el jitter y, si no se compensa, se traducirá en la pantalla como

tramas que aparecen incómodas. Sin embargo, con un buffer de jitter, las tramas primero

podrían fluir en el buffer y a continuación ser extraídas en una secuencia de tiempo que

minimiza el desplazamiento de las tramas de un lado a otro. Los buffer de jitter se han

utilizado durante muchos años. Tal vez el uso más popular de buffer de jitter se encuentra

en las aplicaciones de VoIP, siempre que tales buffer permitan remover el jitter de los

paquetes de transportando conversaciones de voz digitalizada. Sin el uso de buffer de jitter,

el desplazamiento de los paquetes de su posición ideal por tiempo en una secuencia de

paquetes se traduciría en algunos periodos de voz reconstruida con un sonido extraño.

Page 110: DISEÑO HDTV

CAPÍTULO IV

RED DE ACCESO La red de acceso proporciona la conectividad desde los clientes locales a la red

principal backbone operada por el proveedor de servicios. En términos de telefonía, la red

de acceso comúnmente se refiere a la "última milla" de conexión. Debido a que en la

mayoría de los casos las compañías telefónicas se dedican a desarrollar redes IPTV

utilizadas para el transporte de contenido de televisión junto con películas y otros tipos de

contenido de video, el método utilizado para la instalación de transporte en la red de acceso

corresponde a varias versiones de Asimétricas Digital Subscriber Lines (ADSL), very high

bit rate Digital Subscriber Lines (VDSL), y diferentes tipos de tecnología de fibra óptica,

como passive optical networking (PON).

En un entorno de IPTV, se recomienda el uso de ADSL en versiones mejoradas y VDSL,

debido que existe una gran demanda de usuarios y en la actualidad el proveedor de

servicios utilizará la red de acceso para los abonados locales para ofrecer un gran ancho de

banda de conexión. Esta conexión permitirá habilitar múltiples canales de televisión, VoIP,

y alta velocidad de acceso a Internet provisto a través de una conexión con el proveedor de

servicios de la red.

4.1 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)

Línea Analogica-Digital Asimétrica (ADSL) es un tipo de línea DSL. Consiste en

una línea digital de alta velocidad, apoyada en el par simétrico de cobre que lleva la línea

telefónica convencional o línea de abonado, siempre y cuando el alcance no supere los

2km. medidos desde la Central Telefónica. [6]

Page 111: DISEÑO HDTV

CAPITULO IV Red de Acceso 89

Es una tecnología de acceso a Internet de banda ancha, lo que implica capacidad para

transmitir más datos, lo que, a su vez, se traduce en mayor velocidad. Esto se consigue

mediante la utilización de una banda de frecuencias más alta que la utilizada en las

conversaciones telefónicas convencionales (300-3.800 Hz) por lo que, para disponer de

ADSL, es necesaria la instalación de un filtro (llamado splitter o discriminador) que se

encarga de separar la señal telefónica convencional de la que será usada para la conexión

mediante ADSL. (ver figura 4.1)

Figura. 4.1. Frecuencias ADSL

Esta tecnología se denomina asimétrica debido a que la velocidad de descarga (desde la

Red hasta el usuario) y de subida de datos (en sentido inverso) no coinciden. Normalmente,

la velocidad de descarga es mayor que la de subida.

En una línea ADSL se establecen tres canales de comunicación, que son el de envío de

datos, el de recepción de datos y el de servicio telefónico normal.

Actualmente, en diversos países (como España) las empresas de telefonía están

implantando versiones mejoradas de esta tecnología como ADSL2 y ADSL2+ con

capacidad de suministro de televisión y video de alta calidad por el par telefónico, lo cual

supone una dura competencia entre los operadores telefónicos y los de cable, y la aparición

de ofertas integradas de voz, datos y televisión, a partir de una misma línea y dentro de una

sola empresa, que ofrezca estos tres servicios de comunicación. (tabla 4.1)

Page 112: DISEÑO HDTV

CAPITULO IV Red de Acceso 90

Tabla. 4.1. Tabla comparativa de velocidades en ADSL ADSL ADSL2 ADSL2+

Ancho de banda de descarga 0,5 MHz 1,1 MHz 2,2 MHz Velocidad máxima de descarga 8 Mbps 12 Mbps 24 Mbps

Velocidad máxima de subida 1 Mbps 2 Mbps 5 Mbps Distancia 2,0 km 2,5 km 2,5 km

Tiempo de Sincronización 10 a 1000 s 3 s 3 s Corrección de errores No Sí Sí

ADSL2+ es una evolución del sistema ADSL y ADSL2 basado en la recomendación de la

ITU ITU-T G.992.5.

La principal diferencia con respecto a un sistema ADSL es que la cantidad de espectro que

puede usar sobre el cable de cobre del bucle de abonado es el doble. Este espectro de más

se usa normalmente para alojar en canal de bajada de información (downstream) desde la

central al abonado, proporcionando un mayor caudal de información.

Teóricamente la velocidad que un sistema ADSL2+ puede alcanzar supera los 24Mbps para

distancias cercanas a la central. A medida que la distancia a la central aumenta, esta ventaja

en el caudal se hace más pequeña. A partir de unos 3000 metros, la diferencia con ADSL es

marginal.

La parte superior del espectro que ADSL2+ utiliza también es la más vulnerable a la

diafonía y a la atenuación, por tanto al aumentar la distancia, el ruido por diafonía y la

atenuación son mayores.

Existen diversos anexos dentro del estándar ITU-T G.992.5 que ofrecen diversas calidades

del servicio.

El Anexo A del estándar, especifica un ADSL2+ con compatibilidad con Plain Old

Telephone Service (POTS), es decir, se puede compartir el ADSL2+ con un canal

telefónico estándar.

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CAPITULO IV Red de Acceso 91

El Anexo B del estándar, ofrece compatibilidad con Red Digital de Servicios Integrados

(RDSI), permitiendo usar ADSL2+ y RDSI en el mismo par de cobre.

El Anexo I del estándar, es un modo todo-digital (sin canales telefónicos) que ofrece un

mayor caudal de subida.

El Anexo M dl estándar, es un modo compatible con POTS que ofrece un caudal de subida

extendido, a costa de perder bajada, pudiendo llegar la subida hasta unos 2 Mbps a cortas

distancias.

Los parámetros en los que trabajan las operadoras en la actualidad afectan a la velocidad de

bajada y subida de datos y la capacidad de cobertura con los clientes. Pero existen una serie

de detalles técnicos que no se pueden mejorar, a no ser que se dé un salto cualitativo hacia

delante: la implantación de una nueva generación de conexiones a la Red.

Algunas de las características técnicas que convierte a la ADSL2 y la ADSL2+ en algo

especial son:

Diferentes servicios conectados a una misma línea.- la auténtica revolución de la nueva

generación de conexiones es la capacidad de conectar todos los servicios dependientes de

una misma línea ADSL. En un futuro será posible que cualquier usuario establezca una

videoconferencia, disfrute de un juego on line y utilice un servicio de voz por IP y todo al

mismo tiempo, gracias al nuevo ancho de banda.

Mayor Velocidad en la Transferencia de Datos.- la ADSL2+ amplía enormemente la

frecuencia utilizada para la transferencia de datos en sentido descendiente hasta los 2.2

MHz. Esto es lo que permitiría una bajada de datos a una velocidad de hasta los 24 Mbps

Page 114: DISEÑO HDTV

CAPITULO IV Red de Acceso 92

en líneas telefónicas de gran alcance. La ADSL2 alcanzaría los 12 Mbps de bajada (1.1

MHz de frecuencia).

Mejor Funcionamiento Interno.- la nueva generación de conexiones mejora la

inicialización del módem; el funcionamiento interno de la línea; y la conexión entre

transmisores y receptores entre operadora y cliente.

Corrección de Errores en la Línea.- una de las ventajas de la nueva generación es su fácil

control. Las compañías pueden llevar una supervisión en tiempo real del funcionamiento de

la conexión para evitar posibles faltas de funcionamiento.

Sin cambios considerables.- en una conexión ADSL original tenemos algunos servicios

básicos como Ethernet, que lógicamente se mantienen sin problema en ADSL2 y ADSL2+.

Para la ADSL2+ es necesario establecer entre la central telefónica y el usuario un terminal

especial que permita el nuevo ancho de banda.

4.2 VDSL (very high bit rate Digital Subscriber Lines)

Una alternativa para alcanzar altas velocidades de transmisión de datos, es la

combinación de cables de fibra óptica alimentando a las unidades ópticas de red Optical

Network Units (ONU) en los sectores residenciales con la conexión final a través de la red

telefónica de cobre. Dentro de éstas topologías se incluyen las llamadas fiber to the, Fibra

hasta (FTTx), donde se llega con fibra a localidades cercanas al usuario final. Aquí

podemos encontrar a FTTCab (hasta el gabinete), FTTB (hasta el edificio) y FTTC (hasta la

acera).

Una de las tecnologías empleadas por FTTCab, FTTB y FTTC es VDSL (Línea de

Abonado Digital de Muy Alta Velocidad), la cual transmite datos a alta velocidad sobre

distancias cortas utilizando pares trenzados de líneas de cobre con un rango de velocidad

que depende de la longitud de la línea. La máxima velocidad de transmisión de la red al

cliente está entre 51 y 55 Mbps sobre líneas de 300 metros de longitud. Las velocidades del

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CAPITULO IV Red de Acceso 93

cliente a la red van a ser también mayores que en ADSL. VDSL puede operar tanto en

modo simétrico como en el asimétrico.

La tabla 4.2 muestra algunas velocidades típicas de VDSL en función de la longitud de la

línea, para los modos de funcionamiento simétrico y asimétrico.

Tabla. 4.2. Velocidades típicas de VDSL en función de la longitud de la línea. Distancia (m) Velocidad de datos en sentido

descendente (Mbps) Velocidad de datos en sentido

ascendente (Mbps) 300 52 6.4 300 26 26 1000 26 3.2 1000 13 13 1500 13 1.6

Desde 1995, una iniciativa internacional patrocinada por los operadores y manufactureros

líderes de telecomunicaciones, y liderada por el consorcio FSAN (Full Service Access

Network, red de acceso de servicios completos), viene desarrollándose con el objetivo de

establecer los requerimientos de sistemas para la red de acceso local para enviar un

conjunto completo de servicios de banda estrecha y banda ancha. El FSAN trabaja en

conjunto con: ANSI, ETSI, DAVIC (Digital Audio Video Council), ADSL Forum, la

coalición VDSL, ATM Forum y otras organizaciones que desarrollan el xDSL. Estos

grupos llevan a cabo el establecimiento de estándares que estarán acorde a los

requerimientos de los sistemas para la nueva red multiservicio de banda ancha.

Un acuerdo general del FSAN especifica al ATM como la tecnología de transporte

primaria, utilizando fibra en el núcleo de la red y VDSL en la última milla. La arquitectura

especificada incluye FTTCab y FTTB.

Aunque VDSL actualmente no está muy extendido, ya existe un mercado que ayudará en

gran medida a su despliegue. Primeramente estará disponible en áreas metropolitanas de

alta densidad de población, y posteriormente se irá extendiendo a áreas suburbanas y

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CAPITULO IV Red de Acceso 94

rurales por parte de los operadores una vez que se haya realizado totalmente un mercado

para los servicios de entretenimiento de banda ancha.

4.2.1 Características de VDSL

Desde el punto de vista tecnológico, VDSL puede considerarse como la sucesora de

ADSL. En sentido descendente ADSL proporciona transporte de datos de varios Mbps,

mientras que en sentido ascendente proporciona cerca de 1 Mbps. VDSL puede transportar

datos de video y de otros tipos de tráfico a velocidades de hasta 58 Mbps, de cinco a diez

veces superiores a ADSL. Adicionalmente, al instalarse de forma simétrica o asimétrica, se

adapta mejor a las exigencias del mercado. VDSL ofrece a los usuarios residenciales video

de una calidad superior al transmitido mediante difusión, junto con tráfico de Internet y las

habituales llamadas telefónicas de voz. Se pueden ofrecer simultáneamente varias películas

(en difusión o bajo petición).

En el entorno de oficinas, VDSL satisface la demanda, siempre creciente, de acceso de

datos más rápido y hace realidad, por ejemplo, las llamadas de videoconferencia de gran

calidad entre varias localidades. Entre las aplicaciones comerciales típicas que VDSL puede

soportar, se encuentran la interconexión de VPN y LAN.

Debido a las limitaciones de distancia, VDSL será suministrada a menudo desde un

gabinete situado en la calle equipado con una fibra óptica conectada a la red backbone. Esta

topología, es la FTTCab y se muestra en la figura 4.2.

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CAPITULO IV Red de Acceso 95

Figura. 4.2. Topología de VDSL

Alternativamente, VDSL puede ofrecerse desde una central telefónica para dar servicios a

los abonados situados en la proximidad inmediata de la central, topología FTTEx (fibra

hasta la central). Incluso, otra topología posible es utilizar VDSL para la transmisión de

datos y multi-video en bloques de apartamentos con una ONT (Terminación de Red Óptica)

en el sótano, dando servicio a los apartamentos individuales sobre los cables telefónicos

existentes.

Es también posible el funcionamiento simultáneo de VDSL y de los servicios de banda

estrecha tradicionales como POTS y RDSI, sobre una única línea telefónica. Esto requiere

un splitter en cada extremo de la línea para separar la señal VDSL de mayor frecuencia de

la señal POTS o RDSI de menor frecuencia (transmisión fuera de banda).

Para la normalización de VDSL se han propuesto dos códigos de línea principal:

modulación DMT y modulación QAM/CAP. El TM6 del ETSI y el Comité T1E1.4 del

ANSI han adoptado ambos códigos de línea para los estándares de VDSL. Además, se ha

seleccionado FDD (Duplexación por División de Frecuencia) como técnica de duplexación

por parte del ETSI, ANSI y de la UIT. En el equipamiento presente en el mercado se

demuestra que el método basado en FDD-DMT es preferido por los fabricantes.

Page 118: DISEÑO HDTV

CAPITULO IV Red de Acceso 96

Para conseguir las velocidades tan altas sobre líneas telefónicas, la anchura de banda de la

comunicación tiene que extenderse mucho más allá de los 1.1 MHz ocupados por ADSL,

usando el mayor espectro de frecuencia disponible sobre el par de cobre por encima de las

frecuencias usadas por los servicios POTS y RDSI. En principio, los sistemas VDSL

pueden utilizar un espectro de hasta 30 MHz, aunque en la actualidad sólo se ha

especificado el plan de frecuencias hasta 12 MHz. La asignación actual del espectro varía

en dependencia de la velocidad de la línea.

La figura 4.3 muestra un ejemplo de asignación de espectro con velocidades en sentido

descendente de 25.92 Mbps y en sentido ascendente de 3.24 Mbps.

Figura. 4.3. Ejemplo de asignación del espectro en VDSL asimétrico

4.2.2 VDSL Asimétrico

VDSL ha sido diseñado para el envío al usuario de servicios de banda ancha

asimétricos, incluyendo difusión digital de TV, video bajo demanda (VoD), acceso a

Internet de alta velocidad, aprendizaje a distancia, telemedicina, entre otros. El envío de

estos servicios requiere que el canal de bajada tenga mayor ancho de banda que el canal de

subida por lo que es asimétrico. Por ejemplo, HDTV requiere 18 Mbps para la bajada del

video contenido, sin embargo, en la subida solo requiere el envío de información de

señalización (ej. cambio de canal o selección de programas), la cual está en el orden de los

Kbps. Las tablas 4.3 y 4.4 muestran las velocidades de línea establecidas en la

especificación ANSI T1/E1.4. Las velocidades en sentido descendente son submúltiplos de

la velocidad básica de los sistemas SONET y SDH de 155.52 Mbps, ellas son: 51.84, 25.92

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CAPITULO IV Red de Acceso 97

y 12.96 Mbps. La Tabla 4.5 muestra, a su vez, las velocidades de la carga útil obligatorias

especificadas por el ETSI. El operador de red puede seleccionar las velocidades de la carga

útil cuando se instala el sistema VDSL y puede fijarse para la duración del servicio.

La distancia sobre la que pueden utilizarse tales velocidades está limitada debido a

limitaciones físicas, principalmente la elevada atenuación con la frecuencia de los pares

trenzados. Generalmente, VDSL funcionará en líneas de longitud inferior a 1.5 Km.

Tabla. 4.3. Velocidades típicas de VDSL en configuración asimétrica en sentido descendente (ANSI T1/E1.4)

Distancia Típica del Servicio Velocidad de bit (Mbps)

Velocidad de símbolo (Mbaud)

Corta Distancia 300m

51.84 38.88 29.16 25.92

12.96 12.96 9.72 12.96

Media Distancia 1000m

25.92 22.68 19.44 19.44 16.20 14.58 12.96

6.48 5.67 6.48 4.86 4.05 4.86 6.48

Larga Distancia 1350m

12.96 9.72 6.48

3.24 3.24 3.24

Tabla. 4.4. Velocidades típicas de VDSL en configuración asimétrica en sentido ascendente (ANSI T1/E1.4)

Distancia Típica del Servicio Velocidad de bit (Mbps)

Velocidad de símbolo (Mbaud)

Corta Distancia 300m

6.48 4.86 3.24

0.81 0.81 0.81

Media Distancia 1000m

3.24 2.43 1.62

0.405 0.405 0.405

Larga Distancia 1350m

3.24 2.43 1.62

0.405 0.405 0.405

Page 120: DISEÑO HDTV

CAPITULO IV Red de Acceso 98

Tabla. 4.5. Velocidades de bits de la carga útil del ETSI

Clase de operación Velocidad de bit (Mbps)

Velocidad de símbolo (Mbaud)

Clase I (A4) 362x64=23168 64x64=4096 Clase I (A3) 226x64=14464 48x64=3072 Clase I (A2) 134x64=8576 32x64=2048 Clase I (A1) 100x64=6400 32x64=2048 Clase II (S5) 442x64=28288 442x64=28288 Clase II (S4) 362x64=23168 362x64=23168 Clase II (S3) 226x64=14464 226x64=14464 Clase II (S2) 134x64=8576 134x64=8576 Clase II (S1) 100x64=6400 100x64=6400

4.2.3 VDSL Simétrico

VDSL también ha sido diseñado para proveer servicios simétricos para clientes de

negocios pequeños y medianos, como, aplicaciones de datos de alta velocidad, aplicaciones

de video de teleconferencia y teleconsulta, entre otras. El VDSL simétrico puede ser

utilizado para proveer circuitos T1 de corto alcance. La Tabla 4.6 muestra las velocidades

de línea establecidas en la especificación ANSI T1/E1.4 para servicios simétricos. Aunque

ANSI no especifica la distancia y velocidades para servicios simétricos de alto rango, se

soportan lazos desde 900 m a 3000 m a velocidades desde 6 Mbps a 1.5 Mbps.

Tabla. 4.6. Velocidades típicas de VDSL en configuración simétrica (ANSI T1/E1.4) Distancia Típica del

Servicio Velocidad de bit (Mbps)

Velocidad de símbolo

descendente (Mbaud)

Velocidad de símbolo

ascendente (Mbaud)

Corta Distancia 300m 25.92 19.44

6.48 6.48

7.29 7.29

Media Distancia 1000m

12.96 9.72 6.48

3.24 3.24 3.24

4.05 2.43 3.24

4.2.4 Modulación

Al igual que en el debate sobre la modulación de ADSL que se produjo durante el

año 1993, se produjo una batalla durante la primera vuelta del siglo con relación a la

modulación VDSL. En un campo fueron propuestas las variaciones de amplitud y la

Page 121: DISEÑO HDTV

CAPITULO IV Red de Acceso 99

modulación de fase combinada con modulación de amplitud en cuadratura carrierless

amplitude and phase modulation (CAP)/quadrature amplitude modulation (QAM), en el

otro lado fueron desarrolladores de la tecnología multi-tono discreto (DMT).

DMT usa múltiples portadoras de frecuencias referidas como subcarriers o subportadoras

para modular los datos. Para VDSL, DMT utiliza técnicas de procesamiento digital de

señales, tales como la Transformada rápida de Fourier (FFT), para modular los datos sobre

4096 subportadoras. Dado que los módems VDSL DMT maximizan el rendimiento de

datos se adaptan dinámicamente por el nivel de potencia y el número de bits modulados en

cada subportadora para que coincida con deficiencias en la línea, esto ofrece un mayor

rendimiento de CAP/QAM, especialmente en la presencia de condiciones de ruido.

Durante el proceso de inicio y periódicamente en lo sucesivo, los módems VDSL DMT

determinan la relación señal-ruido (S/N) en cada subportadora, modulando la portadora con

un número variable de bits basado en la S/N. Es decir, como la S/N se convierte en baja, un

menor número de bits son modulados, mientras que una mayor S/N resulta en más bits

siendo modulada en una subportadora. En tanto que, CAP y QAM son métodos de

modulación de portadora simple. Aunque son similares entre sí, CAP directamente genera

una señal modulada mientras que QAM requiere la generación de una señal portadora en

cuadratura.

En un entorno de VDSL, tres variables definen el uso de QAM: la frecuencia central, el

tamaño de constelación (QAM2 a QAM256, que define el número de las diferentes

combinaciones de fase y amplitud), y la tasa de símbolo, con la última definición de los

requerimientos de ancho de banda. Aunque los módems de modulación VDSL de única

portadora pueden ser manipulados para cambiar su tamaño de constelación, la portadora de

frecuencia, y la tasa de símbolo, en condiciones adversas no son tan flexibles como los

módems VDSL DMT, que pueden alterar el número de bits y de nivel de potencia en cada

subportadora. Aunque los organismos de normalización están buscando, tanto en QAM

Page 122: DISEÑO HDTV

CAPITULO IV Red de Acceso 100

como en DMT, DMT parece representar una mejor opción, similar a las batallas ADSL

hace una década.

Un factor que se espera de influya en el debate de las normas es la acción de VDSL

Alliance. El VDSL Alliance, una asociación entre Alcatel, Texas Instruments y otros

proveedores han anunciado el apoyo a DMT. Bajo el método DMT la VDSL alliance,

produce señales en 247 subcanales, cada 4 kHz de ancho, como se ilustra en la parte

superior de la figura 4.4. Periódicamente, la formación señales permite a los módems

VDSL sobre cada extremo del medio de cobre para llevar a cabo la sincronización y la

ecualización. Además, cada subportadora es monitoreada y, si la calidad del canal se

convierte y pasa más allá del umbral, la señal se desplaza a otro canal.

Figura. 4.4. Comparando DMT y CAP

La parte inferior de la figura 4.4 ilustra el uso de la CAP y QAM. Cuando CAP es usado, el

ancho de banda del cable de cobre se subdivide en tres entidades distintas. Las

conversaciones de voz se producen en la banda 0 a 4-kHz. La banda de 25-160 kHz se

utiliza para el canal de datos ascendente, y para el canal de datos descendente comienza a

240 kHz y se extiende a un valor máximo que varía con las condiciones de ruido de línea y

de longitud de la línea, pero que no puede ser superior a aproximadamente 1.5 MHz.

PAC y DMT usan QAM, con la diferencia clave que es la forma en que se aplica QAM.

Bajo DMT, QAM puede producirse simultáneamente en un máximo de 247 subcanales. En

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CAPITULO IV Red de Acceso 101

tanto que, bajo PAC, QAM se produce una vez en un canal de ascendente y una vez en un

canal descendente. Comparando QAM sobre DMT vs. CAP, es importante recordar la Ley

de Shannon. En 1948, la Ley de Shannon fue formulada por Claude Shannon, un

matemático que define la mayor tasa de datos que un canal de comunicaciones pueden

soportar. Bajo la Ley de Shannon,

c = Bxlog2 (1 + S / N)

donde:

c = máxima tasa de transmisión de datos (en bits por segundo) que puede obtenerse en un

canal de comunicaciones.

B = ancho de banda de un canal (en Hertz).

S / N = relación señal-ruido en el canal. La función log2 representa el logaritmo en base 2, de modo que el logaritmo en base 2 de

un número x es el número y y 2y=x. El Ancho de banda desempeña un papel vital en la

capacidad de un canal de comunicaciones. Por lo tanto, la desventaja entre DMT y CAP se

convierte en uno de hasta 247 4-kHz subcanales utilizados tanto para operaciones sentido

ascendente así como para sentido descendente frente a operaciones en sentido ascendente

de 135 kHz (160 - 25) y 1,26 kHz (1,5 - 24) para los operaciones en sentido descendente.

4.2.5 Conjunto de Servicios Basados en VDSL

La tecnología VDSL ofrece una variedad de servicios simultáneos nunca antes

posible, abriendo una oportunidad a los proveedores de servicios de brindar nuevos

servicios multimedia y aumentar la cantidad de subscriptores. Estos, que actualmente

ofrecen servicios de telefonía y datos podrán ahora expandir sus negocios ofreciendo

servicios completos y un host de aplicaciones de video (tabla 4.7) permitiéndoles competir

con los operadores de cable.

Page 124: DISEÑO HDTV

CAPITULO IV Red de Acceso 102

Tabla. 4.7. Aplicaciones VDSL Servicios completos

Multimedia real Acceso a Internet de alta

velocidad Video bajo demanda

TV digital de difusión

Aprendizaje a distancia

telemedicina Video interactivo Video conferencia

HD

Comercio electrónico

Publicación electrónica

Video juegos Karaoke bajo demanda

El objetivo original de ADSL fue el envío de un conjunto completo de servicios de banda

ancha para usuarios residenciales. La realidad es que ADSL es una tecnología de solo

Internet. La tabla 4.8 ilustra que en grandes distancias, ADSL se ve limitado en el envío de

un complemento completo de servicios de banda ancha. VDSL, por otro lado, se adapta

mejor para el envío de estos servicios en el presente y en el futuro. Las comparaciones

realizadas están basadas en el estándar ADSL de la UIT-T de 6 Mbps y 640 Kbps

Tabla. 4.8. Requerimientos de aplicaciones: ADSL vs VDSL

Aplicación Sentido descendente Sentido ascendente ADSL VDSLAcceso a Internet 400 Kbps-1.5 Mbps 128 Kbps-640 Kbps Sí Sí

Web Hosting 400 Kbps-1.5 Mbps 400 Kbps-1.5 Mbps Sólo en la actualidad

Video conferencia 384 Kbps-1.5 Mbps 384 Kbps-1.5 Mbps Sólo en la actualidad

Video bajo demanda

6 Mbps-18 Mbps 64 Kbps-128 Kbps Sólo en la actualidad

Video interactivo 1.5 Mbps-6 Mbps 128 Kbps-1.5 Mbps Sólo en la actualidad

Telemedicina 6 Mbps 384 Kbps-1.5 Mbps Sólo en la actualidad

Aprendizaje a distancia

384 Kbps-1.5 Mbps 384 Kbps-1.5 Mbps Sólo en la actualidad

TV digital múltiple

6 Mbps-24 Mbps 64 Kbps-640 Kbps Sólo en la actualidad

VoD múltiple 18 Mbps 64 Kbps-640 Kbps No Sí TV de alta definición

16 Mbps 64 Kbps No Sí

Page 125: DISEÑO HDTV

CAPITULO IV Red de Acceso 103

Los estudios de mercado pronostican un crecimiento de las líneas VDSL por encima de

ADSL para los próximos años.

4.2.6 Servicios de Video Basados en VDSL

VDSL tiene la capacidad de soportar difusión de TV digital, VoD y HDTV sobre el

par de cobre estándar. El equipamiento terminal puede ser ubicado centralmente o

distribuido a través de la red, transportando ancho de banda garantizado sobre ATM al

nodo de acceso local. Todos los canales de programación disponibles se conmutan en el

nodo de acceso y son transportados hacia las premisas del cliente vía VDSL. Hoy, las

compañías de cable, envían video analógico, existiendo una transición hacia el video

digital. Estos sistemas pueden ser actualizados para soportar VoD y requerirían una

reconstrucción para soportar HDTV. Mientras, los operadores de DBS pueden ofrecer

servicios de video digital y HDTV, pero sus sistemas no soportan VoD o servicios de

Internet. En cambio, VDSL, además de video digital y servicios Internet, también soporta

servicios de video interactivo, Web TV, e-commerce, videoconferencia, y video games,

representado un conjunto de servicios no disponibles por los operadores de cable o DBS.

4.2.7 Internet de Alta Velocidad

Proveer acceso a Internet de alta velocidad, es de esencial valor para los usuarios

residenciales, negocios medianos, etc. Tecnologías DSL como ADSL y G.Lite, pueden

satisfacer los requerimientos de las actuales aplicaciones de Internet, pero la rápida

evolución a nuevas aplicaciones con necesidad de mayor ancho de banda, hará que éstas ya

no sean adecuadas. En cambio, VDSL tiene la capacidad para soportar las aplicaciones de

hoy y del mañana. Con el crecimiento de Internet, ha aumentado el backbone ATM, siendo

ATM la tecnología preferida por el FSAN para manejar la creciente carga de la red y

soportar aplicaciones de misión crítica. La arquitectura ATM fue escogida porque ella

habilita a una única red ATM soportar todas las aplicaciones, transportando datos, voz y

video, en vez de enviarlos a ellos hacia redes distintas e incompatibles. La combinación de

VDSL y ATM proporcionará los servicios Internet de hoy y una arquitectura que soportará

las aplicaciones emergentes del mañana.

Page 126: DISEÑO HDTV

CAPITULO IV Red de Acceso 104

4.2.8 Servicios de Telefonía

Un servicio clave para todos los operadores es el servicio telefónico. VDSL, soporta

el servicio POTS, y además de esta funcionalidad ofrece otras adicionales, como el envío

de canales voz sobre el mismo par de cobre. Las tecnologías voz sobre IP (VoIP), voz

telefónica sobre ATM (VToA) y el servicio de emulación de lazo local (LES) proveen

servicios de telefonía de calidad estándar sobre una red digital. Debido al hecho de que

ATM puede transportar comunicaciones basadas en IP, ATM over VDSL soportará tales

estándares de telefonía digital. El mayor ancho de banda provisto por VDSL proporcionará

un mayor envío de canales de voz que VoDSL, donde el ancho de banda constituye también

una limitante. Los operadores de cable están entrando al mercado de voz usando tales

tecnologías, pero presentan un problema al no proveer servicios POTS. Por tanto, la nueva

clase de operadores de telecomunicaciones que proveen servicios POTS y telefonía digital,

acceso a Internet, y servicios de video digital representa la principal ventaja sobre los

operadores de cable y DBS.

4.3 FIBRA HASTA X - Fiber To The X (FTTX)

La fibra óptica es, en la actualidad, la guía de onda comercial con mayor capacidad

de transmisión en términos de ancho de banda y resistencia al ruido electromagnético.

El término (Fibre To TheX) FTTX denomina a las distintas posibilidades de despliegue de

fibra óptica que varían de acuerdo al alcance de la fibra y la proximidad al usuario final.

Los distintos tipos de FTTX, entre otros, son (ver figura 4.5):

• FTTE (Fiber To The Enclosure): fibra hasta el armario de distribución.

• FTTB (Fiber To The Building): fibra hasta el edificio.

• FTTC (Fiber To The Curb): fibra hasta la acera.

• FTTH (Fiber To The Home): fibra hasta la vivienda.

• FTTN (Fiber To The Node/Neightborhood) fibra hasta el nodo del barrio.

Page 127: DISEÑO HDTV

CAPITULO IV Red de Acceso 105

Figura. 4.5. Distancias y Accesos FTTX

4.4 HFC (Hybrid Fibre Coaxial)

Siglas de Hybrid Fibre Coaxial (Híbrido de Fibra y Coaxial). En

telecomunicaciones es un término que define una red que incorpora tanto fibra óptica como

cable coaxial para crear una red de banda ancha. Esta tecnología permite el acceso a

internet de banda ancha utilizando las redes CATV existentes. Se puede dividir la topología

en dos partes. La primera consiste en conectar al abonado por medio de cable coaxial a un

nodo zonal y posteriormente interconectar los nodos zonales con fibra óptica. Esta

tecnología comienza a implementarse a través de operadores de CATV, que además de

brindar el servicio de televisión por cable anexaron transportar por el mismo medio la señal

de internet de banda ancha.

Page 128: DISEÑO HDTV

CAPITULO IV Red de Acceso 106

A través del uso de cada una de estas tecnologías, la red es capaz de aprovecharse de los

beneficios y minimizar el impacto de las limitaciones inherentes a cada una.

La fibra óptica proporciona la ventaja de cubrir distancias razonablemente largas con un

mínimo de amplificación y regeneración de la señal. Sin embargo, debido a la naturaleza de

esta tecnología, el costo y tamaño de los multiplexores/demultiplexores ópticos, rara vez se

utiliza para conectar los nodos directamente a los clientes.

En lugar de eso, la fibra óptica termina en un elemento de la red llamado puerta de enlace

(o gateway), el cual contiene, al menos, un transformador óptico (normalmente, dos) que

permite la transición de la señal a la red de cable coaxial.

El cable coaxial proporciona una capacidad de ancho de banda considerable, también

permite que la señal se extraiga y se inserte con una mínima interferencia a cualquier

cliente o equipo. Las limitaciones de este sistema son que a veces la señal necesita ser

amplificada y además es susceptible a interferencias externas.

Page 129: DISEÑO HDTV

CAPÍTULO V

RED DE HOGAR Y SERVICIOS El último gran elemento de red en un entorno de IPTV es la red de hogar. La red de

hogar es responsable de la distribución de servicios de IPTV en toda la casa. Actualmente,

la red de hogar se encuentra en una etapa evolutiva de desarrollo, con una transición de

cable Ethernet a wireless Ethernet inalámbrico y equipos HomePlug audio-visual (AV).

Wireless Ethernet puede proporcionar velocidades de hasta 100 Mbps aproximadamente, y

la especificación HomePlug AV permite velocidades de transmisión de datos hasta 200

Mbps para ser transmitida por el cableado eléctrico en una casa u oficina. Los puntos

finales en la red de origen son los teléfonos, el ordenador de casa o las computadoras, y los

set-top box que se requieren para cada televisión.

5.1 DENTRO DE LA CASA

Además de factores externos, tales como la distancia a los equipos de la compañía

que presta la red y métodos de transmisión utilizados, varios factores dentro de la

dependencia del abonado regirán la entrega de IPTV. Estos factores incluyen el tipo de set-

top box instalado por la compañía, la capacidad de un "enrutamiento de puerta de enlace"

normalmente instalado por el propietario, y el tipo de tecnología de red de hogar utilizada o

que se que se vaya a instalar por el suscriptor. [1]

Además, algunas televisiones modernas de panel plano se están fabricando con una interfaz

USB, que facilita la distribución de IPTV ya sea para equipos de red en el hogar conectados

directamente a la TV o a un set-top box, lo cual cambia el cableado a la televisión a través

de su puerto USB.

Page 130: DISEÑO HDTV

CAPITULO V Red de Hogar y Servicios 108

5.1.1 IPTV y la Red de Origen

Todas las versiones de ADSL y VDSL terminan en el suscriptor de una manera

similar, se puede observar con facilidad la manera en que cualquier tipo de servicio DSL se

termina en el hogar o en una pequeña oficina. Una serie de datos que fluye a través de una

conexión xDSL puede darse por concluido. Se puede dar la integración de un set-top box en

un módem xDSL, con el abonado proporcionando una puerta de entrada opcional de

enrutamiento para distribuir IPTV a otros lugares en el hogar. Mientras que se puede tener

una puerta de entrada opcional de enrutamiento incorporada en el módem xDSL. La

diferencia clave entre las dos explicaciones es el hecho de que el set-top box integrado con

el módem xDSL proporciona a los usuarios la posibilidad de conectar una televisión

estándar o HD sin necesidad de una red doméstica o una puerta de enlace de enrutamiento.

Por lo tanto, este método de terminación utilizando un módem xDSL combinado con un

set-top box puede ser apropiada para apartamentos y pequeñas residencias. En tanto que el

otro punto permite un enrutamiento de puerta de enlace que se construirá en el módem

xDSL o directamente en el dispositivo en el punto de enlace del servicio en el hogar. Esta

configuración permite a los usuarios localizar sus equipos más cerca del punto de entrada

de servicios xDSL, utilizando una red de distribución de SDTV y HDTV a los set-top boxes

y televisores repartidos por todo el apartamento, casa, u oficina.

5.1.2 Opciones de Red

Debido a que la red representa la clave para la entrega de IPTV dentro de casas,

apartamentos y pequeñas oficinas, cualquier debate de la entrega de la tecnología sería

incompleto sin un debate de redes domésticas.

Una variedad de soluciones de redes domésticas están disponibles actualmente para la

selección por el consumidor. Estas van desde las redes Ethernet cableadas e inalámbricas

hasta redes que operan sobre cables eléctricos existentes y se conocen como banda ancha

sobre líneas eléctricas (BPL).

Page 131: DISEÑO HDTV

CAPITULO V Red de Hogar y Servicios 109

Cableado Ethernet.- Cableado Ethernet necesita proporcionar unos 100-Mbps de

capacidad de transmisión porque Ethernet de 10-Mbps es demasiado lento y Gigabit

Ethernet tiene una muy corta distancia cuando se transmite a través de cableado de cobre.

También conocido como 100 Base-T, Ethernet de 100-Mbps necesita operar sobre

categoría 5 (CAT5) o un mejor cableado, que podría ser costoso para instalar después de

que un edificio sea construido. Por lo tanto, la mayoría de las redes domésticas usando

cable Ethernet es más que probable que tengan las nuevas casas que se venden con "pre-

cableado" para las comunicaciones de alta velocidad.

Cuando un cableado Ethernet se utiliza para la red del hogar, el enrutador de puerta de

enlace, que normalmente incluye entre tres y cuatro puertos de switch, se conectará al Hub

Ethernet que forma la red doméstica. Desde el Hub, los datos serán broadcast en cada

extremo Ethernet. Por lo tanto, esta solución de red requiere de set-top boxes o televisores

con software de cliente y un conector Ethernet para recibir el flujo broadcast y selecciona

la parte apropiada del flujo de datos para la visualización.

Wireless Ethernet.- Durante la última década, el IEEE ha estandarizado una serie de

métodos de transmisión inalámbrica para la operación en la banda de frecuencias de 2,4-

GHz, así como un método para la operación en la banda de frecuencias de 5-GHz. La

primera LAN inalámbrica estándar, denominada como 802.11, operado en sólo 1 ó 2 Mbps

y no es adecuada para la distribución de IPTV en el hogar.

Las dos primeras ampliaciones del estándar inicial 802.11 se refiere a los estándares

802.11a y 802.11b. El estándar 802.11a define los tipos de datos de hasta 54 Mbps en la

banda de frecuencias de 5-GHz, mientras que el estándar 802.11b define una tasa de datos

máxima de 11 Mbps en la banda de frecuencias de 2.4-GHz. Aunque una tasa de

transmisión de 11-Mbps es capaz de llevar un único estándar de televisión broadcast, no

tiene la capacidad para el transporte de múltiples broadcasts SDTV y proporcionan una

gran velocidad de acceso a Internet o un solo broadcast HDTV en toda la casa. Mientras

Page 132: DISEÑO HDTV

CAPITULO V Red de Hogar y Servicios 110

que, aunque la máxima tasa de datos de 54 Mbps para 802.11a tecnología puede

transportar una mezcla de SDTV y HDTV, ya que opera en la banda de 5-GHz, su distancia

de transmisión es limitada en comparación a los equipos compatibles con el estándar

802.11b. Esto es debido a que las frecuencias más altas se atenúan más rápidamente que las

frecuencias más bajas, y el equipo fabricado para ser compatible con el estándar 802.11a

opera a casi el doble de la frecuencia de los equipos para el 802.11b.

Reconociendo la necesidad de mejorar tanto la velocidad de transmisión de datos y la

transmisión a distancia traducido en el desarrollo del estándar 802.11g. En virtud de esta

norma, las redes LAN inalámbricas pueden comunicarse a velocidades de hasta 54 Mbps en

la banda de frecuencias de 2.4-GHz. Debido a que 802.11g es compatible con el equipo

funciona en la banda de frecuencias más bajas, su rango de transmisión es normalmente

suficiente para cubrir la mayoría de las áreas de un tamaño típico de casa o apartamento.

El miembro más reciente de la serie de normas IEEE 802.11 es la norma 802.11n. Esta

norma se basa en normas anteriores mediante la adición de una entrada múltiple, salida

múltiple (MIMO) en el que la capacidad de transmisores y múltiples antenas permiten el

aumento de datos. A pesar de una velocidad teórica de transmisión de datos de 540 Mbps

parece posible, la mayoría de los vendedores anuncian un rendimiento de 110 Mbps para

sus productos 802.11n.

Dado que los productos 802.11n operan en la banda de frecuencias de 2,4-GHz, así como la

aplicación de la diversidad espacial mediante el uso de múltiples antenas, su rango de

transmisión se puede esperar para cubrir la zona media de una casa o apartamento. Por lo

tanto, el equipo que apoya el estándar IEEE 802.11n está muy bien adaptada para

proporcionar una capacidad de redes domésticas en un entorno de IPTV.

Powerline.- La Alianza HomePlug Powerline completó la especificación HomePlug 1.0

hace muchos años. Esta especificación define la transmisión de datos a través de cableado

eléctrico en las tasas de datos hasta 12 Mbps. Una segunda Alianza HomePlug Powerline

Page 133: DISEÑO HDTV

CAPITULO V Red de Hogar y Servicios 111

es el estándar HomePlug AV. La especificación HomePlug AV define una tasa de canal de

200 Mbps en el tipo de capa física que es capaz de entregar 150 Mbps en la capa de enlace

de datos. Diseñado para el hogar del futuro, que tendrá múltiples HDTV, esta norma es

muy adecuada para una red doméstica que requiere el apoyo de una mezcla de audio, video

y acceso a Internet.

5.2 STB (Sep-Top Box) Cuya traducción literal al español es aparato que se coloca encima del televisor, es el

nombre con el que se conoce el dispositivo encargado de la recepción y opcionalmente

decodificación de señal de televisión analógica o digital (DTV), para luego ser mostrada en

un dispositivo de televisión. (ver figura 5.1)

Un STB principalmente se encarga de recibir una señal digital, en alguno de los estándares

(cable, satélite, terrestre, IPTV), y de comprobar que se tenga permiso para ver este señal.

Posteriormente lo demodula y lo envía al televisor. También permite disfrutar de todo el

conjunto de ventajas que ofrece la nueva televisión digital, como pueden ser: Acceso

condicional, televisión interactiva o la televisión en alta definición.

Debido a que la mayoría de televisores en España y en el mundo son analógicos se

sobreentiende la importancia de este dispositivo, el cual será básico hasta se disponga de

televisores digitales a un precio accesible en el mercado. Mientras tanto los consumidores

que deseen acceder a los servicios de la televisión digital, necesitarán un set-top box para su

recepción.

Actualmente un STB puede ofrecer muchos servicios, desde utilizarlo como grabador

(PVR) en los STB que incorporen disco duro, como utilizarlos para hacer consultas

meteorológicas, hacer la reserva de una visita médica, o hacer compras en los que disponen

de interactividad. También muchos de ellos nos dan la opción de conectarles dispositivos

externos como podrían se videocámaras, impresoras.

Page 134: DISEÑO HDTV

CAPITULO V Red de Hogar y Servicios 112

Figura 5.1 Sep-Top Box

5.3 DIMENSIONAMIENTO

Para el dimensionamiento que se hará a nivel de la red de hogar se tomarán en cuenta

la Definición Estándar (SDTV) y alta definición (HDTV)

5.3.1 STDV

Cabe señalar que se quiere transmitir cuatro canales en Definición Estándar y como

tasa de requerimiento para cada canal se tomará en cuenta que tenga 4Mb/s, para un sistema

de compresión MPEG-2.

sMbABsMbsMbAB

sMbABsMbAB

sMbABsMbAB

t

t

stb

stb

n

n

/25/1/24

Internet aConexión AB)(AB Total Banda de Ancho1Mb/s deInternet aconexión una tener puede se Finalmente

/24/83

AB Box Top Sep de Número)(ABBox Top Sep lospor requerido banda de AnchoBox Top Sep en tres señal la tener quiere se enteadicionalm Si

/82/4

canales de Número n Transmisió de Tasa)ABnecesario( Banda de Ancho

stbt

nstb

n

=+=

+=

=Χ=

Χ=

=Χ=

Χ=

Si se usara un sistema de compresión MPEG-4, se usaría una tasa de 1.5Mb/s y los

resultados quedarían así:

Page 135: DISEÑO HDTV

CAPITULO V Red de Hogar y Servicios 113

sMbABsMbsMbAB

sMbABsMbAB

sMbABsMbAB

t

t

stb

stb

n

n

/10/1/9

Internet aConexión AB)(AB Total Banda de Ancho1Mb/s deInternet aconexión una tener puede se Finalmente

/9/33

AB Box Top Sep de Número)(ABBox Top Sep lospor requerido banda de AnchoBox Top Sep en tres señal la tener quiere se enteadicionalm Si

/32/5,1

canales de Número n Transmisió de Tasa)ABnecesario( Banda de Ancho

stbt

nstb

n

=+=

+=

=Χ=

Χ=

=Χ=

Χ=

Como se puede observar claramente la diferencia es abismal, ya que MPEG-4, es un

formato de compresión que está revolucionando en la actualidad. Cabe indicar que el

proyecto se lo diseño para MPEG-2, puesto que en Gama TV ya se trabaja en este formato.

5.3.2 HDTV

Para Alta definición se tomará como tasa de transmisión un valor de 12Mb/s, para un

sistema de compresión MPEG-2.

sMbABsMbsMbAB

sMbABsMbAB

sMbABsMbAB

t

t

stb

stb

n

n

/37/1/36

Internet aConexión AB)(AB Total Banda de Ancho1Mb/s deInternet aconexión una tener puede se Finalmente

/36/123

AB Box Top Sep de Número)(ABBox Top Sep lospor requerido banda de AnchoBox Top Sep en tres señal la tener quiere se enteadicionalm Si

/121/12

canales de Número n Transmisió de Tasa)ABnecesario( Banda de Ancho

stbt

nstb

n

=+=

+=

=Χ=

Χ=

=Χ=

Χ=

Page 136: DISEÑO HDTV

CAPITULO V Red de Hogar y Servicios 114

Si se usara un sistema de compresión MPEG-4, se usaría una tasa de 8 Mb/s y los

resultados quedarían así:

sMbABsMbsMbAB

sMbABsMbAB

sMbABsMbAB

t

t

stb

stb

n

n

/25/1/24

Internet aConexión AB)(AB Total Banda de Ancho1Mb/s deInternet aconexión una tener puede se Finalmente

/24/83

AB Box Top Sep de Número)(ABBox Top Sep lospor requerido banda de AnchoBox Top Sep en tres señal la tener quiere se enteadicionalm Si

/81/8

canales de Número n Transmisió de Tasa)ABnecesario( Banda de Ancho

stbt

nstb

n

=+=

+=

=Χ=

Χ=

=Χ=

Χ=

5.4 DESCRIPCIÓN DE CADA UNO DE LOS SERVICIOS

5.3.1 Entretenimiento en Casa

En primer lugar, IPTV representa una tecnología que permitirá a las compañías

telefónicas competir con la norma de la televisión en el aire o televisión abierta, televisión

por cable y los operadores de satélites por el presupuesto para entretenimiento en casa.

Aunque el entretenimiento en casa se prevé que represente mayores aplicaciones de IPTV,

en términos de suscriptores e ingresos, es sólo uno de una serie de aplicaciones que pueden

ser apoyadas por la tecnología. La tabla 5.1 enumera algunas aplicaciones de IPTV, con

inclusión de la categoría general de entretenimiento en casa, que se puede esperar para

lograr un crecimiento significativo en los próximos años.

Page 137: DISEÑO HDTV

CAPITULO V Red de Hogar y Servicios 115

Tabla 5.1. Aplicaciones Potenciales de IPTV

Aplicaciones de IPTV Entretenimiento en Casa Televisión Digital Video Bajo Demanda Negocios de TV al Escritorio Enseñanza a Distancia Comunicación Corporativa Televisión en el Móvil Video Chat

5.3.2 Televisión Digital

IPTV se puede considerar que representa una tecnología push-pull de un abonado que

realiza una solicitud a un proveedor de servicios para un determinado flujo de video.

Debido a que la televisión digitalizada es tanto un proveedor de entretenimiento muy

popular así como muy adecuado para ser comprimido y llevado a través de IPTV;

representa la primera aplicación de la tecnología. Además, debido a que un proveedor de

servicios puede transmitir sólo lo que se solicita, a diferencia de cable y satélite, IPTV,

teóricamente podría proporcionar un número ilimitado de canales, lo que permitiría al

proveedor de servicios ofrecer una mayor diversidad de contenidos que los tradicionales

competidores que simultáneamente emiten cada canal independientemente de que nadie

está mirando. De este modo, la diferencia entre la arquitectura IPTV y la televisión abierta

permite ofrecer un contenido más diverso, suponiendo que el prestador de servicios puede

adquirir un contenido significativo a la altura de los requerimientos de los abonados.

5.3.3 Video Bajo Demanda

El usuario dispondrá de un aparato receptor conectado a su ordenador o a su

televisión y a través de una guía podrá seleccionar los contenidos que desea ver o descargar

para almacenar en el receptor y de esta manera poder visualizarlos tantas veces como desee.

5.3.4 Negocios de TV al Escritorio

Aunque el principal mercado de IPTV es el consumidor individual y familiar, la

tecnología también es adecuada para aplicaciones empresariales. Una aplicación es el

Page 138: DISEÑO HDTV

CAPITULO V Red de Hogar y Servicios 116

streaming de negocios de televisión para el escritorio (ver directamente de una página web

sin necesidad de descargar). Dentro de un entorno empresarial a cada estación de trabajo

LAN se le puede asignar una dirección IP. Si se lo realiza, esto hace posible que las

diferentes secuencias de video se dirijan a diferentes empleados. Por ejemplo, algunos

empleados podrían requerir acceso instantáneo a CNBC, mientras que otros empleados

podrían requerir el acceso a Bloomberg, Reuters, u otro programa orientado a finanzas.

Porque IPTV se puede ampliar en una pantalla, además se hace posible que los empleados

puedan ver el canal de pedido de negocios u varios canales y al mismo tiempo realizar otras

operaciones de computador usando otra parte de su pantalla del PC.

5.3.5 Enseñanza a Distancia

En un ambiente académico es posible estar en dos lugares al mismo

tiempo a través del poder de la enseñanza a distancia. Aunque la enseñanza a distancia se

puede lograr mediante el uso de equipos teleconferencia convencionales, cuando es

realizada mediante el uso de IPTV, la eficiencia puede aumentar de forma significativa.

Esto se debe a que la enseñanza a distancia convencional que se basa en el uso de equipos

de teleconferencia en un monitor en lugares distantes. No sólo todos los estudiantes tienen

que centrar su atención en un solo monitor, sino que además, un micrófono tiene que ser

aprobado en cada lugar lejano a los estudiantes que desean hablar con el instructor de la

charla. En comparación, el uso de IPTV puede mejorar significativamente el aprendizaje a

distancia porque la imagen del instructor distante puede dirigirse hacia el monitor del PC de

cada estudiante de trabajo mientras que un micrófono conectado al ordenador permite a

cada uno de los estudiantes conversar con el instructor, sin tener que esperar a una

micrófono a ser pasado por las aulas.

Otra ventaja significativa de IPTV en aprendizaje a distancia es el hecho de que, de forma

similar a la anterior discusión sobre los negocios de TV para el escritorio, se pueden

ampliar en pantalla de un PC. Esto permitiría cursos de formación a distancia sobre la

programación y otros temas que los estudiantes tienen que ver y escuchar al instructor

mientras se realizan diferentes ejercicios. Dado que el software puede ser desarrollado para

Page 139: DISEÑO HDTV

CAPITULO V Red de Hogar y Servicios 117

permitir a un instructor ver las actividades del estudiante, es posible que un trabajo del

estudiante pueda ser visto por el instructor. Del mismo modo, con programación adecuada,

el instructor puede mostrar los esfuerzos de un estudiante en una parte designada de cada

pantalla del estudiante, lo que mejoraría notablemente la interacción instructor-alumno.

5.3.6 Comunicaciones Corporativas

En la mayoría de las organizaciones, el presidente o un funcionario de una empresa a

menudo está para hacer frente a las necesidades de los empleados. En un entorno

convencional este requisito se satisface mediante la programación del uso de uno o varios

periodos de sesiones en un auditorio durante el cual el funcionario de la empresa explica la

razón por la cual los ingresos van hacia arriba o hacia abajo, el efecto de una nueva línea de

productos, cambios en el plan de prestaciones de los empleados, u otro tema que necesita

ser distribuido a una amplia gama de empleados.

El uso convencional de un auditorio para anunciar una nueva política o dar a conocer sobre

un reciente caso puede requerir una cantidad significativa de tiempo y esfuerzo. Si el

auditorio se había previsto anteriormente para otro evento, entonces la logística del evento

se desplaza a otro horario y lugar de celebración. Además, puede haber una considerable

pérdida de productividad de los empleados porque el uso de un auditorio requiere de mucho

tiempo para que los empleados lleguen y salgan del mismo, así como para desplazarse a

través de la instalación a un asiento. En comparación, el uso de IPTV puede dar lugar a las

comunicaciones corporativas que están a sólo un clic en el ratón de distancia de cualquier

empleado. Es decir, una empresa puede poner un mensaje que esté disponible para su

descarga a través de IPTV. Los empleados podrían ser alertados de la disponibilidad de un

video a través de un e-mail que contenga una URL para hacer clic. Luego, los empleados

pueden ver el video, sin necesidad de poner fin a su trabajo y no tener visitar el auditorio o

una sala de conferencias. De este modo, el uso de IPTV para comunicaciones corporativas

puede mejorar considerablemente la productividad de los empleados.

Page 140: DISEÑO HDTV

CAPITULO V Red de Hogar y Servicios 118

5.3.7 Video Chat

Una de las más populares características asociadas con el uso de Internet

es las salas de chat, comúnmente acogido por diferentes proveedores de servicios de

Internet (ISPs) y portales web. Salas de chat son utilizadas principalmente para discutir una

variedad de temas. Aunque la gente suele entrar en una sala de chat anónima, esto no

siempre es cierto, especialmente cuando ingresar a la sala requiere que las personas puedan

proporcionar la identificación antes de poder acceder a las instalaciones. Una vez que una

persona se une a una sala de chat se puede observar los identificadores de los demás

miembros activos, así como lo que están diciendo en forma de texto mecanografiado.

Aunque las salas de chat son un mecanismo popular para el intercambio de ideas y

opiniones, la necesidad de respuestas retrasa la interacción entre las personas. A través del

uso de la IPTV es posible desarrollar un servicio de video chat, donde cada persona puede

montar una cámara con un micrófono incorporado en su monitor para transmitir audio y

video a la sala de chat. A través de software, un usuario de la pantalla puede ser

subdividido para mostrar un número de participantes, lo que permite a cada usuario

desplazarse por la pantalla para ver otros miembros de la sala de chat, así como hacer clic

en la imagen de una persona para mostrar la imagen de esa persona en pantalla completa.

Una variación de video chat se puede esperar que dé lugar a un cambio en el uso común

mensajero programas ofrecidos por Yahoo y otros portales web. El uso de un programa de

mensajería, una persona crea un amigo o lista de amigos, lo que permite a algunas otras

personas para comunicarse con esa persona a través de mensajes de texto. Similares a los

actuales programas de chat, programas de mensajería dependen de la habilidad de las

personas a escribir las preguntas y respuestas y podría ser considerablemente mejorada

mediante la utilización de la capacidad de un video.

Page 141: DISEÑO HDTV

CAPÍTULO VI

ANÁLISIS ECONÓMICO

6.1 COSTO DEL PROYECTO

Para realizar el análisis económico nos remitiremos al diseño que se muestra en la

figura 2.1, donde se muestra el diseño y se tomará en cuenta que en Gama TV están

funcionando redes, sistemas de edición y equipos que están funcionando, por lo tanto no se

detallará sus costos para este proyecto. Con lo anterior y partiendo de que los siguientes

equipos y software están funcionando e instalados correctamente, se enumera entonces a

continuación (Anexo 8):

• Sistema de edición.- Está conformado por los sistemas de edición Avid y News

Edit (Grass Valley Group es propietario de este sistema de edición) que incluyen

software y equipos instalados y operativos. (Anexo 1)

• Servidor A/V.- Está constituido por Profile XP PVS 1100 Media Plataform

(Sistema que pertenece a Grass Valley Group), el mismo que incluye equipos de

almacenamiento y sistema de gestión de archivos bajo dicha plataforma.(Anexo 2)

• Switcher A/V.- Siguiendo la línea de Grass Valley Group, el Switcher Kayak DD-2

2 ME que funcionando perfectamente en las instalaciones de Gama TV. (Anexo 5)

De esta manera al realizar el diseño basándonos en la red existente en Gama TV puede

ahorrar significativamente al adaptar nuevos equipos. He aquí una de las razones que se

tomó en cuenta para la elección del formato de compresión MPEG-2.

Page 142: DISEÑO HDTV

CAPITULO VI Análisis Económico 120

Los equipos que se pondrán en consideración a continuación fueron elegidos en lo posible

manteniendo la línea de Grass Valley Group; cabe recalcar que, por la escalabilidad que

posee la red de Gama TV se pueden agregar equipos de otras marcas u otras líneas. De

hecho en otras aplicaciones se usan diferentes marcas y la red no ha sido afectada. Entonces

por lo dicho anteriormente se eligieron equipos que mantengan la línea e incluso por

conveniencia en lo que se refiere a soporte.

Los equipos así como software de administración, fueron elegidos básicamente a su

compatibilidad con el formato de compresión MPEG-2 y porque se adaptan al diseño

propuesto y a la red existente en Gama TV; además se agregan sus respectivos costos y

principales características. Lo señalado anteriormente se debería adquirir para el diseño

propuesto son los siguientes que se muestran en la tabla 2.1:

Tabla. 2.1. Costo de equipos y software Equipo Marca Modelo Caracteristicas Principales Costo

Codificador

Grass Valley Group

ViBE Analog Dual Pass

Codifica y Procesa Video MPEG-2 MP@ML, 0.2 to 15 Mb/s (Anexo 3) 10000

Servidor VOD

Grass Valley Group

Smart Vision VOD

Formato de Archivos MPEG-2 sobre flujos de transporte MPEG-2. Transporte UDP/IP, RTP/UDP/IP, TCP/IP (Anexo 6) 160000

Middleware y Administración

Grass Valley Group

Smart Vision TV: Video Service Platform

VoD, TV en Vivo, Tv personalizada, Administración de plataforma (Anexo 7) 180000

Re-Multiplexer

Grass Valley Group

Amber II Remultiplexer and Traspor-stream

Remultiplexa (combina señales), y procesa el flujo de transporte MPEG (Anexo 8) 15000

Encapsulador IP

Grass Valley Group

Opal IP Encapsulator

Entradas y Salidas de 10/100 Mb/s Ethernet, ASI, 80 Mb/s de Datagramas IP (Anexo 9) 20000

Total $ 385,000 El servidor de aplicaciones por estar bajo una plataforma gratuita, y al poder reutilizar

equipos de almacenamiento que existen y funcionan en Gama TV, no será tomado en

Page 143: DISEÑO HDTV

CAPITULO VI Análisis Económico 121

cuenta para el análisis económico. Además se debe considerar otros factores económicos

como se indica en la tabla 2.2:

Tabla. 2.2. Costos adicionales Instalación 10000Cableado y Estructuras 20000Pruebas 10000

Total $ 40000 Lo que daría un total de $425000, este costo puede ser significativo en un inicio, pero

tomando en cuenta el crecimiento de IPTV, las ventajas de inversión en este tipo de red IP

puede ser muy grande.

Page 144: DISEÑO HDTV

CAPITULO VII

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 7.1 CONCLUSIONES

El diseño propuesto cumple con requerimientos de la red existente en Gama TV

para adaptar nuevos equipos que sean compatibles con el formato que se usa actualmente, y

poder distribuir video a través de IP, es decir hacer interactivo el servicio y mejorar la

calidad de recepción.

IPTV no es un protocolo en sí mismo; la televisión sobre el protocolo IP, ha sido

desarrollado basándose en el video-streaming Esta tecnología transformará en un futuro

próximo la televisión actual, aunque para ello es necesario una conexión de banda ancha y

poder garantizar la calidad en el servicio.

La transmisión de la información utilizada en IPTV para obtener una imagen de televisión y

el sonido asociado, se realiza como bits de datos, tal como lo efectúa un computador. Con

ello, Gama TV puede entregar más información de la que es normalmente posible con

tecnología analógica, por el mismo ancho de banda que actualmente ocupa la radiodifusión

televisiva analógica que es de 6 MHz.

Los equipos elegidos para este diseño se adaptan a la red actual con la que se trabaja en

Gama TV, debido a que se mantiene la línea que en su mayoría está ocupada por Grass

Valley Group y además la red es modular y escalable.

Page 145: DISEÑO HDTV

CAPITULO VI Conclusiones y Recomendaciones 123

El diseño que se presenta, en la red de acceso puede hacer uso de plataformas basadas en la

tecnología xDSL que sería el medio más propicio en nuestro entorno, a pesar de que poseen

un ancho de banda significativamente menor que las de TV cable.

IPTV es una tecnología bidireccional de telecomunicaciones es básicamente un soporte de

TV interactiva, y la posibilidad de interactividad será la que aporte a la televisión

convencional, modos de hacer y ofrecer televisión. Es previsible que veamos contenidos

audiovisuales que por medio de conexiones de datos que permitan la interactividad real del

usuario con la productora de televisión.

De acuerdo al contenido solicitado va a aumentar o disminuir el tráfico que se va a enviar

por la red del proveedor hacia el televidente, y de esta forma tener una calidad de la

experiencia elevada.

Con IPTV se puede ofrecer el servicio de “triple play” (telefonía, Internet y televisión) que

es un servicio de última tecnología y además se optimiza recursos debido a que un mismo

operador podría proporcionar este tipo de servicio y así disponer como usuario de una

cantidad enorme de aplicaciones, que nos estarían dando una mejor calidad de vida y un

aprovechamiento de los avances tecnológicos en un porcentaje muy elevado.

En una red de IPTV con entrega multicast, un único stream de video puede llegar a

múltiples direcciones IP de destino correspondientes a los STB (Set Top Box) de los

usuarios que acceden a dicho contenido. Otras aplicaciones de video demandan flujos

unicast puesto que son demandas especialmente por cada usuario.

Los sistemas de Video on Demand (VoD) también son contenido stream, permitiendo a los

usuarios de este sistema ver en tiempo real o realizando download, cuando el programa es

comprado este es introducido dentro del set top box antes de comenzar a verlo. También.

Page 146: DISEÑO HDTV

CAPITULO VI Conclusiones y Recomendaciones 124

Los sistemas distribuidos, son la mejor forma de implementar sistemas de red, aunque trae

consigo algunas desventajas, todas ellas derivadas del control de seguridad en las redes.

El Middleware surge con el propósito de cubrir las dificultades de la ingeniería de

aplicaciones, se especializa en resolver problemas de comunicación entre los componentes

de un sistema de software centrándose en los requerimientos de la aplicación en una

comunicación de red, controlando la comunicación sincrónica y asíncrona.

MPEG-2 es por lo general usado para codificar audio y vídeo para señales de transmisión,

que incluyen televisión digital terrestre, por satélite, cable o en esta aplicación de IPTV.

MPEG 2 es un estándar para reproducir vídeo en pantalla completa y audio con calidad de

transmisión.

Si con la codificación MPEG2 se requieren entre 4Mbps y 6Mbps para transmitir servicios

de vídeo de un canal SDTV, con MPEG 4 bastan los 1.5Mbps.

7.2 RECOMENDACIONES

Para IPTV sobre pares de cobre se recomienda ADSL 2+, por dos razones:

1) Es una tecnología que logra mayor ancho de banda a igual alcance que ADSL.

2) Es la única tecnología compatible con TV de alta definición en IPTV sobre ADSL,

puesto que HDTV requiere por canal del orden de 12 Mbps, y ADSL 2+ supera largamente

esta velocidad, lo que no sucede con ADSL.

La industria del contenido quizás debería apostar más a esta tecnología, facilitando a los

operadores de IPTV contenidos en un menor tiempo al que normalmente se brinda para

redes de CATV tradicionales, puesto que IPTV con gestión de derechos digitales preserva

adecuadamente los derechos sobre los contenidos. Para un operador la implementación de

IPTV significa hacer un análisis del punto de vista de ingeniería de tráfico de sus redes de

agregación, resultando muy probablemente en un importante ajuste de dimensiones.

Page 147: DISEÑO HDTV

CAPITULO VI Conclusiones y Recomendaciones 125

Se recomienda en caso de llegar a la implementación del servicio de IPTV realizar un

análisis financiero con todos los respectivos detalles, puesto que los valores que se da a

conocer, son costos de equipos aproximados que pueden variar con el paso de tiempo y el

avance de la tecnología

Se recomienda que en la red de hogar se utilice el ancho de banda necesario para poder

recibir la señal de de Televisión además de los otros servicios que presta la red IPTV.

Page 148: DISEÑO HDTV

ANEXO 1

Page 149: DISEÑO HDTV

SOLUTION BRIEF

Telestream Launch and Grass Valley NewsEdit Enabling remote news submission from

field laptop to newsroom editor

• Cost effective, flexible ENG from remote NewsEdit LT laptop • Uses any IP network, including wireless LAN and IP satellite • Automated, file-based ingest into Grass Valley NewsEdit XT

Grass Valley’s NewsEdit LT nonlinear news editing system and Telestream’s Launch™ media delivery application combine to provide you the best of both worlds in electronic newsgathering (ENG). You get the fastest hard-news editing laptop system matched with fast, efficient delivery over IP networks, including wireless. Grass Valley’s NewsEdit LT system offers a creative toolset with instant mobility – on a laptop that your field editors can take anywhere. Designed for speed and efficiency, the NewsEdit LT system combines a range of editing capabilities with support for DV media and DV camcorders, in a highly networked design. NewsEdit LT is easy to learn and use, and it supports 2-D effects, audio mixing, voice over, titling, and color correction. Launch™ builds on Telestream’s world-class media file delivery expertise to offer a flexible, efficient, background tool for automating delivery of your news via virtually any IP connection. Go wireless from a coffee house or send from a remote location. Plug into your home or hotel’s fast Internet connection, or connect to an IP satellite in your ENG truck. Together, Telestream and Grass Valley offer greater speed, convenience, and flexibility in field newsgathering.

DV

After editing, simply export your edited file as Vibrint DV, select a destination, and Launch takes care of the rest – transcoding to one of several pre-defined Windows Media 9 profiles, to optimize media quality and delivery time, and delivering your media over virtually any IP connection. If a network connection is available, you can send while transcoding, or if it’s not, you can transcode now and automatically send later.

Workflow Overview: • Capture footage into your laptop via 1394 directly from the DV camera or via an audio/video DV converter • Edit footage on your NewsEdit LT laptop • Drag the edited clip’s VMF media folder onto the Launch desktop icon or the opened Launch application • Select a Launch media portal to flip footage to Windows Media and deliver to FlipFactory

• FlipFactory automatically flips your media to appropriate formats and delivers them to your Grass Valley Digital News Production system, including a low-resolution proxy to the NewsBrowse system.

MP1

TV StationField or Bureau

NewsEdit LT and Launch™ • Flip & Deliver • Fast, secure,

resilient delivery with HyperLaunch™

WM9

MP2 or DV

IP Network

NewsBrowseProxy editing

Page 150: DISEÑO HDTV

NewsEdit and Launch Workflow Details:

1. Ingest and edit footage in the field using your NewsEdit LT laptop.

2. Using the “Send to File” function from NewsEdit LT, save edited clip to the Launch folder, pre-configured for transcoding to Vibrint DV.

3. Use one of several automated or manual methods to submit your edited clip to a Launch Media Portal.

4. Launch will now flip (transcode) the media to the desired format, then deliver it to its destination. The progress can be viewed from the Factory Status Console displayed automatically upon activating the Media Portal send.

Copyright © 2005 Telestream, Inc. Telestream, FlipFactory and ClipExpress are registered trademarks and Telestream MAP, ClipMail Pro, ClipRemote, ClipView, Launch, and HyperLaunch are trademarks of Telestream, Inc. All other trademarks are the property of their respective owners.

March 2005

848 Gold Flat Road 877 257 6245 toll free (US only) Nevada City, CA 95959 1 530 470 1300 tel USA 1 530 470 1301 fax www.telestream.net [email protected]

Page 151: DISEÑO HDTV

ANEXO 2

Page 152: DISEÑO HDTV

PROFILE XP

I T ’ S H O W M E D I A C O M PA N I E S A R E B U I LT.

PROFILE XP MEDIA PLATFORM

Page 153: DISEÑO HDTV

EPROFILEFILFILEI EEEOOROFIO XPXPXPXPXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXEE XPXXTheThe

highh

the lt

and a

deved

Building the right kind of infrastructure

The best digital infrastructures offer theThe best digital infrastructures offer the

strongest digital underpinnings possible.s

Otherwise, itO ’s just a matter of time before

the cracks start to show.t

No matter the topology or application, N

the Profile XP Media Platform offerst

scalable, flexible, and bulletproof systems s

that can adapt tot customer demands and

new business plans. And its lock-tightn

integration with other Grass Valley Groupi

gear makes it part of a comprehensiveg

digital infrastructure solution.d

The Profile XP Media Platform familyT

includes the workhorse PVS1000; thei

PVS1100, a new system designed for theP

rigors of news production; and the PVS2000r

high-definition (h HD) platform. Unlike other

systems, the Profile XP Media Platforms

features an integrated encoder and decoderf

for HD, making it the most cost-effective,f

multi-channel HD system availablem . And it

offers a smooth, simple upgrade path to HDo

in shared and distributed topologiesi – just

swap out a couple of components. Thats ’s it.

For fast content retrieval, the Profile XPF

Media Platform family is integrated with M

the scalable, high-speed Profile Networkt

Archive (PNA). Offering advancedA

management software and support form

popular library systems, PNA puts mediap

assets at your fingertips.a

The Profile XP Media Platform is also tightlyT

integrated with other Grass Valley Groupi

solutions. The Kalypsos ™ Video Production

Center system, for example, can executeC

Profile rolls on a machine-by-machine basisP

or via a clip stack. The platform offerso

similar plug-and-play compatibility withs

Grass Valley routers and modular products.G

Getting it right – all the time

Glitch, hiccup, stutterGlitch, hiccup, stutter – call it what you call it what you will, will

but when it comes a digital media platform,b

you cany ’t have any of it. If it can’t play a

$3 million Super Bowl ad without a make$

good, itg ’s of little use.

Bulletproof reliability and performanceB

starts at the component level. Thats ’s why

the Profile XP Media Platform usest

redundant cooling systems and operating r

system disk drives, RAID-based data s

storage, and dual-loop Fibre Channel s

connections. A field-friendly design lets c

a technician service its components in a

15 minutes.15 minutes1

The platform also offers full materialT

redundancy. Its InSyncr ™ automatic

mirroring software option can synchronize m

a pair of Profile systems: if a primary a

system fails or goes offline for maintenance,s

a backup immediately takes over. a

To ensure the health of all Profile XP T

Media Platform systems, the Simple M

Network Management Protocol (SNMP)-N

based NetCentralb ™ software can notify

users when a component is likely to failu –

and send that notification via e-mail, pager, a

cell phone, or graphical user interface. c

NetCentral software can monitor a network N

of any size and scope using a standard Web o

browser, further streamlining maintenanceb

and management costs.a

BuilMixing and matching applications –

and devices

You can do it with stereo components. You can do it with stereo components.

You can do it with computing equipment.

So why not mix and match digital media

applications and devices?

It’s a reasonable request.

Supported by more than 50 application

developers worldwide, the Profile XP Media

Platform offers a greater choice of

applications than any other video server,

from automation and editing to time-delay

and data-management systems.

To extend its applications breadth, the

Profile XP Media Platform supports the

ContentShare™ software platform, an

eXtensible Markup Language (XML)-based

framework for information access and

exchange that any application can use.

The open ContentShare software

eliminates the time and cost of writing

custom interfaces between applications,

letting them share data and enhancing a

production team’s normal work flow.

The ContentShare platform is becoming an

established solution for linking everything

from newsroom computing systems to

automation applications seamlessly.

As for playing well with other devices, the

Profile XP Media Platform supports SMPTE

360M for exchanging materials with3

equipment from other companies and overe

Internet Protocol (IP) networks. Originally I

developed by the Grass Valley Group and

used in hundreds of locations, this inter-

operability standard lets a manufacturer

implement a driver for exchanging materials

with other SMPTE 360M-compliant devices

over a network connection.

Based on the Emmy® award-winning

Profile line, the Profile XP Media Platform

is the most flexible system available.

MEDIA PLATFORMOFILE

OOFILE

OO

MEDIA PLATFORMDIA PLATFOROFILE

A PLATFORMRTA PLATFORMPLATFORMMEDIA PLATFORMMEDIA PLATFORMMMRRAAAMEDIA PLATFORMPRPRPRPPRROFIPROROFILEOLOLEPOPROOROFOROFILEOOOOOROILEROILEOLOLO

MEDIMEDILEMEDIMMEDIMED

FXPFPFPXPFXPFXPX

Media companies have a lot to worry about these days.

About streamlining work flows and making the most of their

capital investments. About creating digital infrastructures

that can nimbly adapt to everything from central casting to Internet

streaming. About making sure things work – all the time. About mixing –

and matching applications and equipment easily. The last thing they

need to worry about is their digital media platform.

Fortunately, they don’t have to.

Page 154: DISEÑO HDTV

PROFILE XP

The Profile® XP Media Platform is the

most open, scalable, and flexible available.

It lets you create more efficient work

flows, secure a greater return on

investment capital, and confidently commit

to new revenue-generation opportunities –

to get any content, any time, anywhere.

No matter the distribution model or

application, the Profile XP Media Platform

is the standards-based foundation on

which business success is built.

Giving you a lot less to worry about.

Driving work flow efficiency

From central casting and news production

to Internet streaming and high-definition

broadcasting, media companies aren’t

short on opportunities. And with materials

piling up by the gigabyte, they certainly

aren’t under whelmed by content. What

they do lack, however, are bottomless

budgets. So they want solutions that can

streamline existing work flows and serve

new revenue-generating pipelines easily.

Done and done.

The Profile XP Media Platform is the

industry’s most open, which means it

fits more places in more media facilities

more easily. It’s the only platform that

can be used in a distributed network

environment, a shared-storage

architecture, or a combination of both.

In fact, it is the backbone of the Grass

Valley™ Media Area Network™ (MAN),

a real-time, multi-channel, scalable,

RAID-based, shared-storage system.

Designed to meet the reliability

requirements of transmission, the Profile

XP Media Platform can handle the rigors

of news production. It’s also integrated

with the Vibrint™ Digital News Production

Workgroup, which gets breaking news to

air faster, and at less cost, than traditional

tape-based gear.

To get content online, the Profile XP

Media Platform uses WebAble™

technology, which makes transferring a

video clip to a Web server as easy as

copying a spreadsheet to a floppy disk –

and conversion to standard streaming

formats automatic. It’s also integrated

with the Aqua™ Internet encoder to

ensure the highest-quality streaming

video for the Web.

Centralizing the right way

The potential of centralized operations,Th t ti l f t li d ti

whether hub-spoke or central casting,

is under closer scrutiny than ever.

Done right, such consolidation can

create exponential efficiency gains,

reduce operational costs, and put into

place a nimble infrastructure that can

support new business models easily.

Yet centralization means nothing if the

work flow bogs down. As part of the Grass

Valley Group’s Digital Media Distribution™

solution, the Profile XP Media Platform

offers efficiency at every turn – all through

a common media access mechanism.

It all starts with shared storage.

Leveraging the strength of the Profile XP

Media Platform, the Grass Valley MAN

real-time, shared-storage system provides

simultaneous access to high-quality

video and standard Windows NT tools to

manipulate that video. Offering nearly

unlimited storage and a no-single-point-

of-failure design, it provides a robust,

easy-to-expand system that can change

with your needs.

For wide area network (WAN) and

satellite access to centrally stored

materials, the Profile XP Media Platform

will support high-performance networking

technologies such as 100 BaseT, gigabit

Ethernet, and ATM.

The Profile XP Media Platform is also

integrated with the Grass Valley Group’s

master control systems and all premiere

automation systems. This integration

provides central and affiliate facilities with

a common content-access method and a

robust platform for storage and playout.

How media companies are built

The Profile XP Media Platform is the most The Profile XP Media Platform is the most

open, flexible, and scalable solution available.

It’s also the most watched – from major

sporting events and awards shows to political

conventions and presidential inaugurations.

Today, there is more broadcast content stored

on Profile devices than any other. Which

means they are perfectly capable of housing

the most important materials around.

Yours.Yours

To learn more about the Profile XP Media

Platform, contact the Grass Valley Group.

The Profile XP Media Platform

utilizes the latest PC

technology to deliver an

architecture that is both low

cost and extensible. With a

600 Mb/s bandwidth, it is both

expandable – easily allowing

storage and I/O expansion –

and extendible – allowing

you to migrate to new formats

and technologies.

Cost-effective and reliable

RAID storage supports 30

drives per RAID controller,

offers redundancy, hot

standby drives and non-

destructible expansion

capability that lets you

expand storage without

redoing the file system and

reloading clips.

The Profile XP Media Platform

is supported by a wide range

of world class application

developers.

2AW–8070–2Grass Valley Group and Profile are registered trademarks and Grass Valley, Media Area Network, Vibrint, WebAble, Aqua, Digital Media Distribution, Kalypso, InSync, NetCentral, and ContentShare are trademarks of Grass Valley Group Inc. All other trade names referenced are the service marks, trademarks, or registered trademarks of their respective companies.

w w w . g r a s s v a l l e y g r o u p . c o m

Grass Valley Group HeadquartersP.O. Box 599000, M/S N4-2B Nevada City, CA 95959-7900 USA

Profile Product Line 15655 SW Greystone CourtBeaverton, OR 97006 USA

No-compromises shared storage.

The Grass Valley Media Area

Network (MAN) system offers

simultaneous access to high-

quality video and Windows NT

tools to manipulate that video.

Page 155: DISEÑO HDTV

EPROFILEFILFILEI EEEOOROFIO XPXPXPXPXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXEE XPXXTheThe

highh

the lt

and a

deved

Building the right kind of infrastructure

The best digital infrastructures offer theThe best digital infrastructures offer the

strongest digital underpinnings possible.s

Otherwise, itO ’s just a matter of time before

the cracks start to show.t

No matter the topology or application, N

the Profile XP Media Platform offerst

scalable, flexible, and bulletproof systems s

that can adapt tot customer demands and

new business plans. And its lock-tightn

integration with other Grass Valley Groupi

gear makes it part of a comprehensiveg

digital infrastructure solution.d

The Profile XP Media Platform familyT

includes the workhorse PVS1000; thei

PVS1100, a new system designed for theP

rigors of news production; and the PVS2000r

high-definition (h HD) platform. Unlike other

systems, the Profile XP Media Platforms

features an integrated encoder and decoderf

for HD, making it the most cost-effective,f

multi-channel HD system availablem . And it

offers a smooth, simple upgrade path to HDo

in shared and distributed topologiesi – just

swap out a couple of components. Thats ’s it.

For fast content retrieval, the Profile XPF

Media Platform family is integrated with M

the scalable, high-speed Profile Networkt

Archive (PNA). Offering advancedA

management software and support form

popular library systems, PNA puts mediap

assets at your fingertips.a

The Profile XP Media Platform is also tightlyT

integrated with other Grass Valley Groupi

solutions. The Kalypsos ™ Video Production

Center system, for example, can executeC

Profile rolls on a machine-by-machine basisP

or via a clip stack. The platform offerso

similar plug-and-play compatibility withs

Grass Valley routers and modular products.G

Getting it right – all the time

Glitch, hiccup, stutterGlitch, hiccup, stutter – call it what you call it what you will, will

but when it comes a digital media platform,b

you cany ’t have any of it. If it can’t play a

$3 million Super Bowl ad without a make$

good, itg ’s of little use.

Bulletproof reliability and performanceB

starts at the component level. Thats ’s why

the Profile XP Media Platform usest

redundant cooling systems and operating r

system disk drives, RAID-based data s

storage, and dual-loop Fibre Channel s

connections. A field-friendly design lets c

a technician service its components in a

15 minutes.15 minutes1

The platform also offers full materialT

redundancy. Its InSyncr ™ automatic

mirroring software option can synchronize m

a pair of Profile systems: if a primary a

system fails or goes offline for maintenance,s

a backup immediately takes over. a

To ensure the health of all Profile XP T

Media Platform systems, the Simple M

Network Management Protocol (SNMP)-N

based NetCentralb ™ software can notify

users when a component is likely to failu –

and send that notification via e-mail, pager, a

cell phone, or graphical user interface. c

NetCentral software can monitor a network N

of any size and scope using a standard Web o

browser, further streamlining maintenanceb

and management costs.a

BuilMixing and matching applications –

and devices

You can do it with stereo components. You can do it with stereo components.

You can do it with computing equipment.

So why not mix and match digital media

applications and devices?

It’s a reasonable request.

Supported by more than 50 application

developers worldwide, the Profile XP Media

Platform offers a greater choice of

applications than any other video server,

from automation and editing to time-delay

and data-management systems.

To extend its applications breadth, the

Profile XP Media Platform supports the

ContentShare™ software platform, an

eXtensible Markup Language (XML)-based

framework for information access and

exchange that any application can use.

The open ContentShare software

eliminates the time and cost of writing

custom interfaces between applications,

letting them share data and enhancing a

production team’s normal work flow.

The ContentShare platform is becoming an

established solution for linking everything

from newsroom computing systems to

automation applications seamlessly.

As for playing well with other devices, the

Profile XP Media Platform supports SMPTE

360M for exchanging materials with3

equipment from other companies and overe

Internet Protocol (IP) networks. Originally I

developed by the Grass Valley Group and

used in hundreds of locations, this inter-

operability standard lets a manufacturer

implement a driver for exchanging materials

with other SMPTE 360M-compliant devices

over a network connection.

Based on the Emmy® award-winning

Profile line, the Profile XP Media Platform

is the most flexible system available.

MEDIA PLATFORMOFILE

OOFILE

OO

MEDIA PLATFORMDIA PLATFOROFILE

A PLATFORMRTA PLATFORMPLATFORMMEDIA PLATFORMMEDIA PLATFORMMMRRAAAMEDIA PLATFORMPRPRPRPPRROFIPROROFILEOLOLEPOPROOROFOROFILEOOOOOROILEROILEOLOLO

MEDIMEDILEMEDIMMEDIMED

FXPFPFPXPFXPFXPX

Media companies have a lot to worry about these days.

About streamlining work flows and making the most of their

capital investments. About creating digital infrastructures

that can nimbly adapt to everything from central casting to Internet

streaming. About making sure things work – all the time. About mixing –

and matching applications and equipment easily. The last thing they

need to worry about is their digital media platform.

Fortunately, they don’t have to.

Page 156: DISEÑO HDTV

PROFILE XP

10/100 BaseT Switched Ethernet LAN/WANInternet IPConnection

NetCentral™SNMP Manager

Applications (Automation, Time Delay, Store and Forward, Browse, Production, etc.)

Notification viaPager, Email or Phone

Fibre Channel Switch

MAN Real-time Storage Area NetworkMirrored ServersPVS 1000/1100

Profile NetworkArchive

Profile XPMediaPlatforms

PVS 2000High Definition

Profile XPMedia Platform

Remote Profile XPMedia Platform

Profile PDR 400

Profile PDR 300

Profile PDR 200

Fibre Channel FabricHigh Speed

WAN Connection

The Profile XP Media Platform offers theThe Profile XP Media Platform offers the

high-quality output required for broadcast,h

the low resolution required for the Internet,t

and the support of more than 50 softwarea

developers worldwide. d

Bulletproof and flexible, it can support play-B ll t f d fl ibl it t lBulletproof and flexible, it can support play-

to-air, production, shared-storage, archive, t

as well as Internet streaming applications. a

It features redundant components, RAIDI

storage, and automatic-mirroring and s

pro-active remote monitoring capabilitiesti t it i bilitipro-active remote monitoring capabilities –

all in an easy-to-maintain package.a

Profile XP Media Platform Family

PVS1000 Production Platform

Supports MPEG II 4:2:2, SD, HD video

Supports automatic encoding into

Internet streaming formats such as

Windows Media and RealVideo

PVS1100 News Production Platform

Supports DVCPRO, DVCPRO50, and

I-Frame MPEG formats, including D10

standard compatible with Sony IMX

tape decks

Bi-directional codec for on-the-fly

channel configuration changes

Unparalleled smooth slow-motion

technology

SDTI option accepts compressed VTR

video at up to four times real-time speed

PVS2000 High-Definition Platform

Supports MPEG 2 @ High Level,

20-80 Mb/s, long GOP compression

Multi-channel expansion

Fibre Channel networking

Built for Flexibility: Profile XP Media Platform

Page 157: DISEÑO HDTV

PROFILE XP

The Profile® XP Media Platform is the

most open, scalable, and flexible available.

It lets you create more efficient work

flows, secure a greater return on

investment capital, and confidently commit

to new revenue-generation opportunities –

to get any content, any time, anywhere.

No matter the distribution model or

application, the Profile XP Media Platform

is the standards-based foundation on

which business success is built.

Giving you a lot less to worry about.

Driving work flow efficiency

From central casting and news production

to Internet streaming and high-definition

broadcasting, media companies aren’t

short on opportunities. And with materials

piling up by the gigabyte, they certainly

aren’t under whelmed by content. What

they do lack, however, are bottomless

budgets. So they want solutions that can

streamline existing work flows and serve

new revenue-generating pipelines easily.

Done and done.

The Profile XP Media Platform is the

industry’s most open, which means it

fits more places in more media facilities

more easily. It’s the only platform that

can be used in a distributed network

environment, a shared-storage

architecture, or a combination of both.

In fact, it is the backbone of the Grass

Valley™ Media Area Network™ (MAN),

a real-time, multi-channel, scalable,

RAID-based, shared-storage system.

Designed to meet the reliability

requirements of transmission, the Profile

XP Media Platform can handle the rigors

of news production. It’s also integrated

with the Vibrint™ Digital News Production

Workgroup, which gets breaking news to

air faster, and at less cost, than traditional

tape-based gear.

To get content online, the Profile XP

Media Platform uses WebAble™

technology, which makes transferring a

video clip to a Web server as easy as

copying a spreadsheet to a floppy disk –

and conversion to standard streaming

formats automatic. It’s also integrated

with the Aqua™ Internet encoder to

ensure the highest-quality streaming

video for the Web.

Centralizing the right way

The potential of centralized operations,Th t ti l f t li d ti

whether hub-spoke or central casting,

is under closer scrutiny than ever.

Done right, such consolidation can

create exponential efficiency gains,

reduce operational costs, and put into

place a nimble infrastructure that can

support new business models easily.

Yet centralization means nothing if the

work flow bogs down. As part of the Grass

Valley Group’s Digital Media Distribution™

solution, the Profile XP Media Platform

offers efficiency at every turn – all through

a common media access mechanism.

It all starts with shared storage.

Leveraging the strength of the Profile XP

Media Platform, the Grass Valley MAN

real-time, shared-storage system provides

simultaneous access to high-quality

video and standard Windows NT tools to

manipulate that video. Offering nearly

unlimited storage and a no-single-point-

of-failure design, it provides a robust,

easy-to-expand system that can change

with your needs.

For wide area network (WAN) and

satellite access to centrally stored

materials, the Profile XP Media Platform

will support high-performance networking

technologies such as 100 BaseT, gigabit

Ethernet, and ATM.

The Profile XP Media Platform is also

integrated with the Grass Valley Group’s

master control systems and all premiere

automation systems. This integration

provides central and affiliate facilities with

a common content-access method and a

robust platform for storage and playout.

How media companies are built

The Profile XP Media Platform is the most The Profile XP Media Platform is the most

open, flexible, and scalable solution available.

It’s also the most watched – from major

sporting events and awards shows to political

conventions and presidential inaugurations.

Today, there is more broadcast content stored

on Profile devices than any other. Which

means they are perfectly capable of housing

the most important materials around.

Yours.Yours

To learn more about the Profile XP Media

Platform, contact the Grass Valley Group.

The Profile XP Media Platform

utilizes the latest PC

technology to deliver an

architecture that is both low

cost and extensible. With a

600 Mb/s bandwidth, it is both

expandable – easily allowing

storage and I/O expansion –

and extendible – allowing

you to migrate to new formats

and technologies.

Cost-effective and reliable

RAID storage supports 30

drives per RAID controller,

offers redundancy, hot

standby drives and non-

destructible expansion

capability that lets you

expand storage without

redoing the file system and

reloading clips.

The Profile XP Media Platform

is supported by a wide range

of world class application

developers.

2AW– 8070 – 2Grass Valley Group and Profile are registered trademarks and Grass Valley, Media Area Network, Vibrint, WebAble, Aqua, Digital Media Distribution, Kalypso, InSync, NetCentral, and ContentShare are trademarks of Grass Valley Group Inc. All other trade names referenced are the service marks, trademarks, or registered trademarks of their respective companies.

w w w . g r a s s v a l l e y g r o u p . c o m

Grass Valley Group HeadquartersP.O. Box 599000, M/S N4-2B Nevada City, CA 95959-7900 USA

Profile Product Line 15655 SW Greystone CourtBeaverton, OR 97006 USA

No-compromises shared storage.

The Grass Valley Media Area

Network (MAN) system offers

simultaneous access to high-

quality video and Windows NT

tools to manipulate that video.

Page 158: DISEÑO HDTV

ANEXO 3

Page 159: DISEÑO HDTV

key features

product data sheetproduct data sheet

ViBE Analog Dual Pass Encoder

M P E G - 2 A n a l o g D u a l P a s s E n c o d e r

Grass Valley™ products from Thomson offer the most comprehensive, multi-format solutions for acquisition, production, storage, playback, and transmission—and a strong foundation for centralized, proactive status and activity monitorying.

As part of the comprehensive Grass Valley ViBE encoder product range, Grass Valley has introduced the AD_ENCODER that provides a cost-effective solution for constant and variable bit-rate video encoding application. Based on the Grass Valley 3G encoding mono-chip, the AD_ENC board provides service operators with high-end compression performance and picture quality.

About the ViBE Line

The Grass Valley ViBE line is the most efficient and compact digital content delivery platform available, combing encoding, decoding, MPEG processing, multiplexing, and network adaptation functions in a modular chassis. Available in 1 RU and 5 RU versions, it features best-in-class video compression as well as solutions for transport over IP, ATM, PDF, or SONET/SDH backbones.

Grass Valley Transmission Products

Designed for cable, direct-to-home satellite, telecommunications, and terrestrial television operators, Grass Valley transmission products provide turnkey solutions for digital content delivery. Whether it’s moving digital information from studios, to broadcast centers, or to a local head end, they provide the best video quality at the lowest bit rate—all using open architectures that support a myriad of conditional access systems, middleware, and other devices.

• MPEG-2 DVB MP@ML video compression

• CBR and VBR Dual Pass Encoding

• High-quality composite video input for PAL/SECAM/NTSC M, including PAL M and N

• Up to two stereo analog audio inputs

• MPEG-1 Layer II audio compression

• Dolby Digital 2.0 audio encoding

• Up to four encoders within a 1 RU ViBE chassis or 10 encoders within a 5 RU ViBE chassis

• Compatible with ViBE audio extension, ViBE decoder and ViBE front ends (PDH, SONET/SDH or IP 100Base-T)

• Management with XMS 3500, including redundancy management, web browser or SNMP

Page 160: DISEÑO HDTV

Headquarters Sales and Technical Support Numbers

North AmericaSales/Support +1 800 547 8949

+1 530 478 4148Fax +1 530 478 3347

Latin AmericaSales +1 305 477 5488Support +1 530 478 4148Fax +1 305 477 5385

PacificSales +852 2531 3000Support +852 2531 3056Fax +852 2802 2996

Rest of the WorldSales +33 (0) 1 34 20 70 00Support +800 80 80 20 20

(West/North Europe only)+33 (0) 1 48 25 20 20

(East Europe, Middle East, Africa)Fax +33 (0) 1 34 20 70 47

www.thomsongrassva l ley.com

Thomson Worldwide Headquarters17 rue du Petit Albi – BP 8244 95801 Cergy Pontoise CedexFRANCE

p r o d u c t d a t a s h e e t

Customer Service Commitment

The Thomson Broadcast & Media Solutions Service Team delivers complete service solutions that enhance our line of Grass Valley products. Let our experienced professional staff help you build a state-of-the art network and deliver the best content possible for your advertisers and viewers.

Our suite of SupportPRO Services provides support throughout the product life cycles:

• Networking and consulting services• StartPRO and on-site support• Preventative maintenance packages• Training and educational programs• Technical support services and centers• Parts, kits and repair services• Support agreement

– TechPRO all-inclusive package with software, hardware and on-site support coverage

– ServicePRO semi-inclusive with software and part coverage– PartsPRO with advance exchange of parts only

• Software and documentation

For more information contact Service Sales in your region or visit us online at www.thomsongrassvalley.com/support.

Specifications

InputsVideo• Composite video signal• PAL BDGHI, PAL M and N, NTSC M,

SECAM – 10 bits (acc. to ITU-R 470)• Adaptive comb filtering• Incoming degraded video mode• One BNC 75Ω

Audio• Analog input• One stereo or two mono sounds

(basic) – optional 2nd stereo • Unbalanced >10 kΩ (possible

adaptation to balanced audio)• Audio cable provided (Lemo to BNC)

Outputs• Two identical ASI signals• Output rate: 1.5 – 130 Mb/s• Burst mode on BNC 75Ω• SPTS or MPTS format• SI/PSI per EN 300 468 Standard

Encoding and ProcessingVideo• MPEG-2 DVB MP@ML, 0.2 to

15 Mb/s• CBR and VBR mode, 188 or 204

bytes• Adaptive GOP size and structure• I-Frame synchronization • Auto-switching on test pattern

(standard or custom)• Sub-sampling H 720, 704, 544,

528, 480, 352 pixels and SIF, V 576 (50 Hz) or 480 (60 Hz)

• Scene cut detection• 3/2 pull down • Built-in basic noise reduction

AudioMPEG-1 Layer II, 24 bits – 48 kHz sampling• Rates: 32 to 384 kb/s• Modes: mono, stereo, joint stereo,

dual mono

Dolby Digital 2.0 encoding (option): one stereo or one mono (basic)• Rates: 56 to 640 kb/s

LC/HE AAC encoding (option)• Rates: 8 to 576 kb/s

VBI Processing• Teletext type B• Transparent lines• Closed Caption (60 Hz only)

SCTE21/EIA608• VITC, VPS, WSS transmission• DVB subtitling• Possible transmission on four PIDs

System• Compliance with ViBE decoder and

ViBE front ends (ASI, PDH, SONET/SDH, IP), and audio extension (up to 12 additional stereo)

• Max. four AD encoder boards per 1 RU ViBE chassis

• Max. 10 AD encoder boards per 5 RU ViBE chassis

• Management through Grass Valley XMS 3500 management software

• Front panel or SNMP (status and alarms, configuration through user-defined sets)

• Web interface (status and alarms, configuration, user-defined sets)

• Upgrade via ViBE Ethernet 10/100Base-T or RS-232 maintenance ports

• Licensed software keys for option setting

• Redundancy and Hotswap operation per ViBE concept

Physical CharacteristicsPower Consumption: 16.8 W

Dimensions (HxDxW): 128 mm x 270 mm x 21 mm

Weight: 0.360 kg

EnvironmentTemperature:• Operating: 5° to 40°C• Storage: -5 to 45°C

Humidity: 90% HR

Compliance• ATSC A053/B Annex A• DPI SCTE 35• CE marked in accordance with the

93/68/EEC (22/07/93) Directive• Safety: IEC 60950 and EN 60950,

UL 60950 and CSA C22.2 No.60950

• EMC: EN 55022, EN 55024, EN61000-3-2

Options• Second stereo channel• Dolby Digital 2.0 encoding on first

and second stereo audio channel• Variable bit rate encoding with

Flextream™

• BISS Mode scrambling• LC/HE AAC

Video Compressionand Networking17 rue du Petit Albi – BP 8244 95801 Cergy Pontoise CedexFRANCE

VCN-1026D

© Copyright 2005 Grass Valley, Inc. All rights reserved. Printed in USA. Grass Valley and Flextream are trademarks of Thomson Broadcast and Media Solutions, Inc. Dolby and Dolby Digital are trademarks of Dolby Laboratories Licensing Corporation. All other tradenames referenced are service marks, trademarks, or registered trademarks of their respective companies. Specifications subject to change without notice.

Page 161: DISEÑO HDTV

ANEXO 4

Page 162: DISEÑO HDTV

Submuestreo del canal de croma El primer paso en la reducción del bit rate de una secuencia de video es el submuestreo

del canal de croma. Hoy la mayoría de las imágenes electrónicas son grabadas en color, en el

dominio RGB (Red, Green, Blue). MPEG transforma las imágenes RGB al espacio luminancia

crominancia, generalmente referido al dominio Y-Cr-Cb, definido como:

5.06.1

5.02

1.06.03.0

+−

=

+−

=

+=

YBC

YBC

GBRY

b

r

Es sabido que el sistema visual humano no responde de la misma manera a todas las

frecuencias de la imagen ni a los diferentes canales de color.

La siguiente figura ilustra la sensibilidad al contraste del ojo humano en función de la

frecuencia espacial de la imagen para la luminancia y los dos canales de crominancia.

Figura. A.1. Sensibiidad del Crontraste Vs. Frecuencia Espacial

Page 163: DISEÑO HDTV

Observamos que la sensibilidad al contraste decae con la frecuencia espacial de la imagen, y

que este decaimiento es más pronunciado para los canales de crominancia que para el de

luminancia. Debido a esto, se puede realizar un submuestreo de ambos canales de croma, por

ejemplo 2:1, sin perder perceptualidad en la imagen. El tipo de submuestreo usado depende de

la aplicación, fijando un compromiso entre calidad y bit rate. La siguiente tabla ilustra los

diferentes modos de submuestreo para una imagen típica CCIR 601 con 720 pixeles/línea y

480 líneas por cuadro:

Tabla. A.1. Formato de croma

Muestras Y por línea

Líneas Y por

cuadro

Muestras C por línea

Líneas C por

cuadro

Factor de submuestreo

horizontal

Factor de submuestreo

vertical 4:4:4 720 480 720 480 ninguno ninguno 4:2:2 720 480 360 480 2:1 ninguno 4:2:0 720 480 360 240 2:1 2:1 4:1:1 720 480 180 480 4:1 ninguno 4:1:0 720 480 180 120 4:1 4:1

Page 164: DISEÑO HDTV

ANEXO 5

Page 165: DISEÑO HDTV

p r o d u c t d a t a s h e e t

Grass Valley™ products offer the most comprehensive, multi-format solutions for acquisition, production, storage, and playback—and a strong foundation for centralized, proactive status and activity monitoring.

The Grass Valley KayakDD™ digital production switcher family is an affordable, compact, and flexible system that offers an array of high-end features for everything from live studio and mobile production to small corporate studios and editing applications.

The KayakDD switcher leverages many of the features found in the Grass Valley Zodiak™Grass Valley Zodiak™Grass Valley Zodiak and XtenDD™ switchers. The result is a compact system with superior image quality and features not found in any other product.

Switchable between 525-line and 625-line formats, the KayakDD system includes a powerful mix/effects (M/E) architecture with four high-quality keyers, six wipe generators and a utility bus per M/E, plus optional chroma keying capabilities.

To create even higher levels of production value, the KayakDD switcher supports up to four transform engines for sophisticated digital video effects. It also supports an optional RAMRecorder™ for internal clip and still storage as well as optional RGB color correction.

For easy recall of complex operational sequences, the KayakDD switcher includes the integrated Macro Key Memory (MaKe Memo™) feature. You can easily create these sequences.

The KayakDD switcher supports a wealth of machine-control protocols for VTRs, servers—including the

Grass Valley Profile® line—routers and routing control systems, control systems, under monitor displays, and other production equipment.

It also supports the Grass Valley M-Series™ iVDR line of intelligent disk recorders.

For ease of operation, the KayakDD system features

an intuitive menu using an integrated touch-screen color display.

• Switchable between 525-line and 625-line formats

• Fully digital 10-bit, 4:2:2 inputs, outputs, and video processing

• Compact, lightweight frame: 2 RU for 1 M/E, 3 RU for 2 M/E

• Low power consumption

• Intuitive menu with touch screen

• Inputs: 16 for 1 M/E, 32 for 2 M/E

• Fixed outputs per M/E: PGM (2x), Clean, PVW, CleanPVW

• 10 timed auxiliary buses

• Internal RAMRecorder holds short clips and stills and works as frame synchronizer

• Supports extensive list of control protocols, including those for:

– VTRs (BVW-75) – Servers (Louth VDCP, Odetics Broadcast

Video Server) – Routers/Routing Control Systems

(Trinix™, Venus™, Triton™, and third-party routers; Jupiter™ and Encore™ future router control systems)

– Control Systems (Grass Valley Andromeda™ and third-party systems)

– Grass Valley under monitor displays – Grass Valley external auxiliary panels

(CP300, CP330)

– ESAM II for audio-follow-video applications

– Edit controllers (native and Grass Valley Model 200 and Grass Valley Model 100)

• Four keys for 1 M/E and eight keys for 2 M/E, each with linear, luminance, and optional Chromatte™ chroma key functionality

• Optional RGB color correction

• Up to four channels of high-end digital effects for 1 M/E system and eight channels for 2 M/E

• Supports NetCentral™ SNMP-based monitoring (future)

• Optional source name displays for NameFollowVideo™ in 2 M/E control panel

S o p h i s t i c a t e d S w i t c h i n g i n a n A f f o r d a b l e S y s t e m

KayakDD Digital Production Switchers

key features

The KayakDD 1 M/E switcher is extremely portable. With a 19-inch control panel, its easy to set up in a rackmounted drawer for flight case production systems.

Page 166: DISEÑO HDTV

p r o d u c t d a t a s h e e t p r o d u c t d a t a s h e e t

The lightweight KayakDD switcher is designed to be highly portable, enabling it to be transported easily. The 1 M/E control panel is less than 19 inches wide, but has the largest number of direct crosspoints of any 1 M/E switcher available. The 2 M/E control panel has 24 crosspoint buttons and is designed to fit in small control room spaces.

Powerful M/E Architecture

With four keyers each in M/E 1 and PGM/PST, the KayakDD switcher offers plenty of power for compositing keys such as logos and graphics. In addition, each keyer in the M/E can optionally perform chroma keys using the Grass Valley Chromatte advanced chroma keyer.

KayakDD features a utility bus for enhancing a teleproduction’s look by inserting a video signal as a wipe border, mask source, or wipe signal. Each keyer has its own wipe pattern generator for preset patterns and masking applications while still leaving the two main pattern generators for wipe transitions.

Enhanced Effects and Transitions

With up to eight channels (four channels for 1 M/E, eight channels for 2 M/E) of built-in digital effects, the KayakDD switcher enables you to perform 2D transforms in 3D space, page turns, splits, mirrors, modulation effects, and more.

Integrated RAMRecorder

An optional four-channel RAMRecorder is available for internal clip and still storage with sixteen seconds of memory for clips and stills. You can import and export stills and video clips using the side-panel GUI on a networked PC. These four channels of video can be output in any combination. Each channel can have independent timeline control and readout in Play or Still.

Clips are identified by user-specified names for easy recall and can be played back at standard or variable speeds, either forward or backwards. The RAMRecorder extends these capabilities with clip trimming (Mark In and Out), looping, single-frame grabbing and sequence recording, and variable delay. When in E/E mode the RAMRecorder frame synchronizes incoming asynchronous video signals.

RGB Color Correction

Each keyer, background bus, and utility bus comes standard with solarization, posterization, mosaic, pseudocolor and YUV color correction. For more creative control, you can add optional RGB color correction.

Powerful Macro Capabilities

The integrated Macro Key Memory (MaKe Memo) feature of the KayakDD switcher—the first and most powerful macro tool in the industry—lets you store either single-button strokes or complex sequences from a switcher panel for easy, one-button recall.

Using the switcher’s macro editor in the side-panel GUI on a networked PC, you can easily edit and combine macros to create even more complex effects. Macros can call timelines and vice-versa. You can also attach a macro to a completely different function key to speed your workflow.

Powerful Machine Control

Machine control is available directly from the KayakDD control panel for interfacing to a wide range of VTRs; disk recorders; laser disk players; servers, including the Grass Valley Profile line; routers, including the Grass Valley Trinix, Venus, Triton, and third-party routers; and the Grass Valley M-Series iVDR line of intelligent disk recorders.

The KayakDD switcher also supports a wide range of device-control protocols, including Louth VDCP, Odetics, ESAM II, and others. You can, for example, use it to play, stop, rewind, and fast forward devices; set time codes; mark in/out points; perform cue (GoTo) operations; jog and shuttle; and execute slo-motion and clip-selection commands.

The KayakDD switcher also interfaces with the Grass Valley Jupiter control system, the Grass Valley Encore control system (future implementation), and third-party facility-control systems. Also supported are Grass Valley external auxiliary panels, Grass Valley under monitor displays through the Grass Valley Andromeda logical signal processing system, and edit controllers that support the Grass Valley Model 200 or Model 100 protocol.

Smooth Installation

With a familiar Grass Valley interface, you’ll feel right at home with the KayakDD switcher. Its intuitive, straightforward design makes it easy to integrate into existing production facilities. In fact, the KayakDD 1 M/E control panel is less than 19 inches wide and can be installed in a 19" rack drawer. The 2 M/E control panel is also designed to fit in small control spaces. The compact, two rack unit (RU) or three RU frame frees up space for other equipment.

To help maximize uptime, the KayakDD switcher will support the Grass Valley NetCentral application for Simple Network Management Protocol (SNMP)-based monitoring.

Background A

Background B

Key 1

Key 2

Key 3

Key 4

Utility Wipe Border

6:05AM 27

More Power in Every M/E

With four keyers, two backgrounds, a utility bus, and up to four chroma keyers, the KayakDD switcher gives you more power in one M/E than any other switcher in its class.

Powerful Internal Effects Add Punch to Your Productions

Slab Slits

Modulation Page Turn

Powerful internal effects add punch to your productions

Page 167: DISEÑO HDTV

p r o d u c t d a t a s h e e t p r o d u c t d a t a s h e e t

Video Inputs 16 ITU-R656 component serial digital video or key

Video Outputs • ITU-R656 serial digital video.• Five M/E outputs: (2) program

video, clean feed, clean PVW, and preview video

• 10 timed auxiliary bus outputs

Video Processing: 10-bit, 4:2:2; video delay <1 line

KayakDD Frame Control ConnectorsSerial Ports: Six RS-422/RS-485

Tally/GPI: Eight inputs, 32 outputs programmable for tally or GPI

LAN: RJ-45 10/100Base-T Ethernet

KayakDD Control Panel Control ConnectorsSerial Ports: One RS-422/RS-485, one RS-232

LAN: RJ-45 10/100Base-T Ethernet

Other: Two USB

Power SupplyPower: 200W (max) including control panel

Voltage: 100-240V

Frequency: 50/60 Hz

Redundancy DC Input: 48V DC

DC Output for KayakDD Control Panel: 48V DC

Mechanical Data

KayakDD-1 Control Panel

Dimensions mm in.

Width 448 17.6

Depth 418 16.5

Mounting depth 33-81 1.3-3.2

Cutout: 430 x 400 mm, 17 x 15.75 in.

KayakDD-1 Frame

Dimensions mm in.

Height 2 RU 89 3.5

Width 482 19

Depth 430 17

KayakDD 1 M/E Specifications KayakDD 2 M/E Specifications

Video Inputs32 ITU-R656 component serial digital video or key

Video Outputs• ITU-R656 serial digital video.• Five M/E outputs – program video

(2), clean feed (2) and preview video• Five PGM/PST outputs – program

video (2), clean feed (2) and preview video

• 10 timed auxiliary bus outputs

Video Processing: 10-bit, 4:2:2

Video Delay: <1 line

KayakDD Frame Control ConnectorsSerial Ports: Six RS-422/RS-485

Tally/GPI: Eight inputs, 32 outputs programmable for tally or GPI

LAN: RJ-45 10/100Base-T Ethernet

KayakDD Control Panel Control ConnectorsSerial Ports: One RS-422/RS- 485, one RS-232

LAN: RJ-45 10/100Base-T Ethernet

Other: Two USB

Power SupplyPower: 310W (max) including control panel

Voltage: 100-240V

Frequency: 50/60 Hz

Redundancy DC Input: 48V DC

DC Output for KayakDD Control Panel: 48V DC

Mechanical Data

KayakDD-2 Control Panel

Dimensions mm in.

Width 809 31.8

Depth 418 16.5

Mounting depth 33-81 1.3-3.2

Cutout: 790 x400 mm, 31.2 x 15.75 in.

KayakDD-2 Frame

Dimensions mm in.

Height 3 RU 134 5.25

Width 482 19

Depth 430 17

KayakDD Control Panel

The easy-to-use, intuitive KayakDD 1 M/E and 2 M/E control panels are available with colored or white keys to fit your production style of your operators.

Page 168: DISEÑO HDTV

Headquarters Sales and Technical Support Numbers

PacificSales +852 2531 3000Support +852 2531 3056Fax +852 2802 2996

Rest of the WorldSales +33 (0) 1 34 20 70 00Support +800 80 80 20 20

(West/North Europe only)+33 (0) 1 48 25 20 20

(East Europe, Middle East, Africa)Fax +33 (0) 1 34 20 70 47

Thomson Worldwide Headquarters17 rue du Petit Albi – BP 8244 95801 Cergy Pontoise CedexFRANCE

North AmericaSales/Support +1 800 547 8949

+1 530 478 4148Fax +1 530 478 3347

Latin AmericaSales +1 305 477 5488Support +1 530 478 4148Fax +1 305 477 5385

www.thomsongrassva l ley.com

p r o d u c t d a t a s h e e t

© Copyright 2004 Thomson Broadcast and Media Solutions, Inc. All rights reserved. Printedin USA. Profile is a registered trademark and Andromeda, Chromatte, Grass Valley, Encore, Jupiter, KayakDD, Kurl, MaKe Memo, M-Series, NameFollowVideo, NetCentral, RAMRecorder, Trinix, Triton, Venus, XtenDD, and Zodiak are trademarks of Thomson Broadcast and Media Solutions, Inc. All other tradenames referenced are service marks, trademarks, or registered trademarks of their respective companies. Specifications subject to change without notice.

2WW-9429-3

Switchers, Routers, andModular Products 400 Providence Mine RoadP.O. Box 599000Nevada City, CA 95959-7900U.S.A.

Ordering Information

KayakDD-1 1 M/E Switcher and Options

KAYAK-DD-1KayakDD 1 M/E Production Switcher with 16 inputs, five dedicated outputs, 10 aux buses, two chroma keyers (Key1 and Key2) and one transform engine with 2D plus perspective, MakeMemo macros and key/fill stores. 20 meter control/data cables standard. Specify KDD1-WHITEKEYS or KDD1-COLORKEYS with order.

KDD1-TEKayakDD-1. Three additional transform engines plus Kurl effects package

KDD1-RGBKayakDD-1. Seven RGB color correctors

KDD1-CHROMAKayakDD-1. Two additional chroma keyers (Key3 and Key4)

KDD1-RAMRECKayakDD-1. Four-channel RAMRecorder

KDD1-NETCENKayakDD-1 Net Central Agent – Order one per KayakDD-1 being monitored. Option not available until further notice

Keys style is mandatory selection for initial order

KDD1-WHITEKEYSKayakDD-1. White keycaps for multi-color illumination (Initial order only)

KDD1-COLORKEYSKayakDD-1. GV style colorkeys (Initial order only)

KDD1-FRAMEKayakDD 1 M/E switcher (frame only, no control panel) incl. One ChannelTEBasic, wipes, 10 Auxbusses, MakeMemo, four key/fill stores, two Chromatte chromakeyers (Key1 and Key2). Options KDD1-TE, KDD1-RGB, KDD1-CHROMA, KDD1-RAMREC, KDD1-NETCEN and common options apply to this item.

KDD1-PANELKayakDD 1 M/E switcher control panel. When not operated with a KayakDD frame an external 48 VDC power supply e.g., KDD-PSU is needed. Specify: KDD1-WHITEKEYS or KDD1-COLORKEYS with the order.

KayakDD-2 2 M/E Switcher and Options

KAYAK-DD-2KayakDD 2 M/E Production Switcher with two M/Es, all inputs and outputs, eight keyers (two fixed chromakeyers = M/E-1 Key1 and Key2), two V/K channels TE (DVE) = one per bank), YUV color corrector, frame store (fill and key) per keyer, serial ports, all protocols, GPI/Tally. Control Panel: 2 M/E, 24 source buttons. TFT. 20 meter control/data cables standard. Specify KDD2-WHITEKEYS or KDD2-COLORKEYS with order.

KDD2-TE-1KayakDD-2. License to operate additional three DVE(TE)

KDD2-TE-PKayakDD-2. License to operate additional three DVE(TE) channels plus non-linear effects in PP

KDD2-RAMRECKayakDD-2. License to operate the RAMRecorder

KDD2-RGBKayakDD-2. License for RGB color correction for all ME and PP blses = 14 color correctors

KDD2-CHROMAKayakDD-2. License for all remaining chromakeyers

KDD2-NETCENKayakDD-2 Net Central Agent – Order one per KayakDD-2 being monitored. Option not available until further notice.

KDD2-MNEMOKayakDD-2. Source Mnemonics in control panel (Initial order only)

Customer Service Commitment

The Thomson Broadcast & Media Solutions Service Team delivers complete service solutions that enhance our line of Grass Valley products. Let our experienced professional staff help you build a state-of-the art network and deliver the best content possible for your advertisers and viewers.

Our suite of SupportPRO Services provides support throughout the product life cycles:• Networking and consulting services• StartPRO and on-site support• Preventative maintenance packages• Training and educational programs• Technical support services and centers• Parts, kits and repair services• Support agreement

– TechPRO all-inclusive package with software, hardware and on-site support coverage

– ServicePRO semi-inclusive with software and part coverage– PartsPRO with advance exchange of parts only

• Software and documentation

For more information contact Service Sales in your region or visit us online at www.thomsongrassvalley.com/support.

Keys style is mandatory selection for initial order

KDD2-WHITEKEYSKayakDD-2. White keycaps for multicolor illumination (Initial order only)

KDD2-COLORKEYSKayakDD-2. GV style colorkeys (Initial order only)

KDD2-FRAMEFrame: 2 M/Es, all inputs and outputs, eight keyers (two fixed Chromakeyers = M/E-1 Key1 and Key2), two V/K channels TE ((DVE) = one per bank), YUV color corrector, frame store (fill and key) per keyer, serial ports, all protocols, GPI/Tally. Options KDD2-TE-1, KDD2-TE-P, KDD2-RGB, KDD2-CHROMA, KDD2-RAMREC, KDD2-NETCEN and common options apply to this item.

KDD2-PANELControl panel: 2 M/E, 24 source buttons, TFT menu display w/touchscreen. Specify either KDD2-WHITEKEYS or KDD2-COLORKEYS. Specify also whether or not KDD2-MNEMO.

KayakDD Common Options and Accessories (can be ordered anytime)

KDD-DC-CABLE-5050m DC power and LAN cable set (from mainframe to control panel, or KDD-PSU to control panel)

KDD-DC-CABLE-100100m DC power and LAN cable set (from mainframe to control panel, or KDD-PSU to control panel)

KDD-PSUKayakDD External Power Supply for Redundancy. 1 RU rack-mount frame. Wide-range AC input. External DC input (12-24V) for RAMRecorder backup voltage. Two 48 VDC-Out connectors. No DC Power cable included.

KDD-PSU-CABLE-55m DC power cable from KDD-PSU to mainframe or control panel

KDD-PSU-CABLE-2020m DC power cable from KDD-PSU to mainframe or control panel

Page 169: DISEÑO HDTV

ANEXO 6

Page 170: DISEÑO HDTV

product data sheet

www.thomson.net

smartVision Vod server is a core device that can ingest video assets and stream them based on subscriber requests. It supports value-added applications such as Vod, network personal video recording (npVr), and network time shifting (nts) services.

KEY FEATURES

SmartVision VOD Serveron-demand VIdeo serVer

Leveraging our world-renowned expertise in all stages of the content-delivery chain, we offer an ideal infrastructure solution for telecom service providers and cable operators to rapidly deploy innovative broadband telephony, TV, and video-on-demand (VOD) services.

By combining best-of-breed, scalable servers with our powerful Gigabit Ethernet streaming (GES) network adapters, the SmartVision VOD Server provides outstanding throughput while delivering jitter-free media streams.

Highly flexible and scalable, you can add storage capacity and media streams to your architecture by bringing a new SmartVision VOD Server online. Whether it is a library server with an extremely high storage capacity or a cache server that handles many streams at a time, you can simply add capacity to the total system as you need it.

Standard Processors, Best-of-Breed Ethernet Adapters

SmartVision VOD servers use the most popular Intel-based servers. By avoiding custom-designed host platforms, you’re not locked into a proprietary system and can benefit from the continuing performance and price advances of the computer industry.

Our outstanding GES network adapters provide the basis for our high server throughput. By using a high-speed applications programming interface (API), a SmartVision VOD Server can reach as much as 1.8 Gb/s per GES adapter—while offloading from the server CPU a variety of content-delivery tasks. By saving host resources, SmartVision VOD Servers can manage parallel ingest or administration tasks.

Best Quality of Experience

In typical deployments, manufacturers rely on a computer clock to pace the delivery of media streams. By doing so,

they introduce jitter that gets amplified as media streams transition through various network appliances. The inherent jitter introduced by those unstable server clocks inevitably leads to quality of experience (QOE) issues that often take the form of picture loss on the terminal side. With its advanced GES boards, SmartVision VOD Servers deliver jitter-free streams for maximum QOE. Packet loss is the second type of network impairment that can affect QOE. SmartVision VOD implements a strategy for active packet loss recovery, even when it is due to burst packet loss on the network.

Robust and Scalable Video Solution

The load balancing and failover among an array of SmartVision VOD Servers is managed by our SmartVision CDN, while collecting and redistributing streaming requests. The SmartVision VOD Server and the SmartVision CDN are fully integrated with the Thomson SmartVision service platform.

Massive streaming and record •capacity

Multiple video formats: H.264/•MPEG-2, SD/HD

Multiple streaming and download •formats: MPEG-2 TS, HTTP, ISMA RTP

Jitter-free streams for maximum QOS•

Failover/load balancing mechanisms to •maximize uptime

Packet loss recovery mechanism based •on RTP

Support for variable bit rate (VBR) •transport streams

Combined VOD, nPVR, and nTS •functions from the same server

Integrated with major conditional-•access (CA) system providers

Page 171: DISEÑO HDTV

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pROFESSiOnAl SERVicES

Financing is available through Thomson financial services. Please contact your products representative for more details.

FinAncingHEADqUARTERS

Our professional services offerings ensure optimal system performance and maximize uptime. These services include call centers staffed around the clock; system planning, design, and commissioning; professional training courses; and technical maintenance programs and service agreements.

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Thomson Worldwide Headquarters46 Quai A. Le Gallo 92648 Boulogne Cedex FRANCE

SpEciFicATiOnS

Media File Formats

MPEG-2 over MPEG-2 transport •streamsH.264 over MPEG-2 transport streams •H.263, H.264, and MPEG-4 part 2 •over RTP

Streaming Protocols

Transport: UDP/IP, RTP/UDP/IP, TCP/IP •Control: RTSP•HTTP download and tunneling•

Performances (per GES adapter)

900 streams @ 2 Mb/s •480 streams @ 3.75 Mb/s •225 streams @ 8 Mb/s•Unmatched clock stability: 0.1 ppm•

Trick Mode

Supported for MPEG-2 and H.264 •Fast-forward and rewind at different •speeds: x2, x4, x8, x12, x16, x64

Network Interfaces

On-board Gigabit Ethernet for •provisioning, one RJ-45 connector On-board Gigabit Ethernet for RTSP •commands, one RJ-45 connectorOne or more dual GES adapters•Each GES adapter includes two RJ-45 •connectors and two SFP cages for Fiber modules

Hardware Characteristics

Chassis: 2 RU (standard) or 3 RU •(advanced) CPU: Dual 3.2 GHz 1MB L2 or four •2.67 GHz dual coreAM: from 4 GB to 64 GB•Storage media: RAM, SAS, SATA, •SCSI, or FC drives Storage organization: SAN, NAS, or •directly attached storage (DAS) for Fiber modules

ORDERing inFORmATiOn

TNM-3231-BSmartVision VOD Server – 2 RU – maximum streaming capacity 4 Gb/s

TNM-3232SmartVision VOD Server – 3 RU – maximum streaming capacity 8 Gb/s

TNM-3281Adds network PVR (nPVR) function

TNM-3282Adds network time-shifting (nTS) function

TNM-3283Adds unicaster function

© Copyright 2008 Thomson, Inc. All rights reserved. Printed in USA. All tradenames referenced are service marks, trademarks, or registered trademarks of their respective companies. Specifications subject to change without notice. CDT-3003D-3

SmartVision VOD Server Graphical User InterfaceSystem Architecture

Provisioning

SmartVision VOD Server

Streaming

FTP UDP

Gigabit EthernetAdapter

Mb/sGb/s

Storage Streaming Engine

Gigabit EthernetAdapter

GESAdapter

kb/s

Requests

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ANEXO 7

Page 173: DISEÑO HDTV

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the smartVision service platform is at the heart of the thomson end-to-end IptV and triple play solution, managing and delivering live tV, video on-demand, and multimedia services over Ip networks.

KEY FEATURES

SmartVision TV: Video Service Platform for Telco NetworksIptV & oN-deMaNd serVIces For teLecoM operators

The Thomson SmartVision video service platform offers service providers and network operators a unique interface to organize content and manage services, configure networks and subscribers, monitor platforms, analyze statistics, and many other functions. It is designed to deliver any type of video content (live and delayed TV, video on-demand, and others) with superior scalability for profitable deployment at any size.

Rich Live-TV Features

The SmartVision platform allows operators to create and manage TV channel bouquets and pay-per-view services. A subscriber can select a program through an electronic program guide or a mosaic. The platform also supports network personal video recorder (nPVR), network time shifting (nTS), and delayed TV features that provide subscribers with the most flexible ways of watching TV.

Video On-Demand Services

The SmartVision platform enables a complete set of VOD features, including a catalog classified by genres, subscription VOD, and TV on-demand services. All of the content is available in streaming and rental mode.

Advanced Services

The SmartVision platform is the first system that leverages the unique relationship that operators can build with their subscribers. Offering personalized TV and targeted advertising, the SmartVision platform guarantees a personal user experience while offering operators additional revenue which is driven from high value advertisements.

Best User Experience

Thomson provides a superior user interface based on HTML and Flash technologies. In addition, Thomson implements mechanisms for fast channel changes and packet-loss recovery.

Open Standards

Built on open standards, the SmartVision platform can be integrated with third-party platforms to deliver interactive services, including weather forecasts, news, and games. Ultimately, TV viewers will be able to interact with programs, selecting different views, participating in game shows, voting, betting, or requesting more information from within a commercial.

Scalable Platform

The SmartVision platform is a mature and flexible solution that is at the heart of several of the largest IPTV deployments. Scaling from a few thousand to millions of users, it is a feature-rich platform based on a pay-as-you-grow architecture.

Faster Roll Out

The SmartVision platform is part of the Thomson end-to-end IPTV/triple play solution which includes a complete range of video encoders, VOD servers, network processors, and customer premises equipment that are pre-integrated so you can get to market faster.

Network agnostic: IP-based DSL, •cable, FTTx architectures

Format-agnostic: MPEG-2 and •MPEG-4 formats, SD and HD

State of the art user portal: •customizable HTML or Flash based GUI

Multi-terminal: set-top boxes, PVRs, •PCs, and mobile devices

Extensible: based on a pay-as-you-•grow business model

Scalable and redundant architecture: •carrier-class J2EE running on stackable Intel-based servers

Open interfaces and standard: •easy integration in OSS/BSS, CRM, payment platform, etc.

Targeted advertisement: VOD, linear •TV and user portal advertisement based on the SCTE130 standard

Personalized TV: content •recommendation based on user profiles

Integrated triple play offer with •Thomson Cirpack voice servers: VoIP, caller ID

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FiNANciNg

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HEAdqUARTERS

SPEciFicATioNS

SmARTViSioN TV: AT THE HEART oF THE THomSoN iPTV SolUTioN

On-demand Video Services

Video on-demand services (rental, •streaming, download, etc.)Anytime-TV services (start-over, •catch-up, etc.)Personal video recorder (PVR) and •network-PVR

Live TV

EPG management•TV bouquet management and •subscriptionMosaic management•Zapping time optimization through •end-to-end integration of Thomson productsPicture-in-picture•Favorite channel, zap-list•

Personalized TV

My home page •Live & VOD recommendations •RSS feeds •

Targeted Ad

Live, VOD, or portal animation •Compliant with SCTE 130 campaign •managers

Enhanced Services

Multimedia/interactive services •(weather forecasts, news, games, etc.) via third-party vendorsIntegrated triple play services (caller •ID pop-up, call forwarding, contact list management, click-to-dial, etc.)Fixed-mobile convergent video •servicesRemote self-care•Interactive barker channel•Multiple terminals per household•

Administration Platform

Content management•Content protection•Service management•Network management•Customer management•Hardware supervision•Usage statistics•

End-User Portal

Thomson native GUI•Flash•HTML•API for full customization•

oRdERiNg iNFoRmATioN

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Transrating, Scrambling, IP Streaming, FEC

HD & SDVideo Encoding

Video Transcoding

SmartVision IPTV Service PlatformLive, Interactive &On-Demand Content IP Video Headend

Content EditingContent Ingestion

Content Repurposing

Production Content Distribution Service Management

PSTN Telephony

Triple Play Services Access

Cirpack VoIP/PSTN Gateway

IP Set-Top Box

Portable Info Center

IP Set-Top Box

Business IPPhone

DSLHome Gateway

DECT Phone

Bedroom

Office

Living Room

Mosaic Generation

Network Management & Monitoring

ViBE Transcoder

ViBE Encoder

ViBE Mosaic Generator

ServiceManagement

DeviceManagement

CustomerManagement

NetworkManagement

CAS/DRMInterfaceNetProcessor

On-Demand Management

Video On-Demand

Network Personal Video Recording

Network Time Shifting

“RTP-retry”Technology

SmartVision VOD Server

Voice Over IPCirpack Softswitch

SmartVision Packages

SmartVision packs are designed on optimized hardware configurations and can be deployed in a very short time.The trial, starter, and commercial packs are based on specific server configurations. The server configuration is limited in term of scalability to 15,000 users.The scale pack is based on blade server technology, which enables operators to start with a low number of users and then upgrade according to subscribers’ ramp up.

SmartVision is available in a great number of configurations. Please contact your Thomson representative for more details based on your specific requirements.

Open Ecosystem (partners)

Several head-ends•Several content delivery networks•Third-party applications and services •developers

(Please contact your Thomson representative for more information.)

Scale Pack

Commercial Pack

Starter Pack

Trial Pack

Users 1,000 15,000 30,000 200-800K Millions

Multiple Scale Packs

No RedundancyDemo/Trial/Staging

PlatformScalable System from

Hundreds of Thousands to Millions of Users

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ANEXO 8

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supporting dVB or atsc signals, the thomson amber II remultiplexer and MpeG transport-stream processor is an ideal solution for effective digital tV program management.

KEY FEATURES

Amber II reMultIplexer & transport- streaM processor

The Thomson Amber II is a versatile, cost-effective solution in a 1 RU platform that combines advanced SI-processing capabilities with integrated and powerful remultiplexing features. It also provides service deletion, insertion, local date insertion—including SI tables, electronic program guides, IP, and interactive applications—as well as bandwidth optimization.

These features, as well as its support for DVB or ATSC signals, make the Amber II platform an ideal solution for effective digital TV program management.

The Amber II platform is available in two models: the Amber II Starter, which handles simple MPEG stream-processing applications; and the Amber II DTV for advanced applications. You can also enhance the Starter model with hardware options to reach the level of the DTV model.

Advanced MPEG Processing

The Amber II platform features a number of MPEG transport-stream processing capabilities, including service and component filtering and remapping. It also offers advanced management of PSI/SI tables, including automatic generation and extraction of incoming DVB tables,

injection from section files, and sections generated from our Jade DVB-SI server.

The Amber II line delivers up to 180 Mb/s of transport-stream bandwidth. It also provides service deletion and insertion as well as local date insertion, including SI tables, electronic program guides, IP, and interactive applications. As well, it supports DVS-525/SCTE-104 messages and can insert SCTE 35 tables for digital program insertion applications.

Data Insertion/Bandwidth Optimization

To optimize the available bandwidth, the Amber II platform supports constant bit rate and opportunistic data injection from Thomson IP encapsulators or data servers. It features IP MPEG encapsulation/decapsulation for simple datacasting and IP routing. And it can multiplex MHP applications into audio/video services with the appropriate signaling.

Bandwidth Management and Overflow Prevention

For bandwidth management and overflow protection, the Amber II platform provides bit-rate monitoring and policing based on the ability to drop services the case of an output overflow.

System Management

The Amber II platform has a number of configuration, display, monitoring, and control features allowing you to manage its operation.

For easy access and configuration, the platform features an embedded Web server and a drag-and-drop graphical interface; the Amber DTV model features an LCD screen and keypad for easy access to parameters.

You can change configurations at any time without disturbing the platform’s multiplexing. You can also store multiple configurations and activate them via a graphical interface or configuration-scheduler software—or via GPI, SNMP, or SCTE 35 in-band triggers.

The display of the Amber II platform features LEDs for quick status detection as well as power and alarm LEDs on the front panel.

For monitoring—as well as configuration—the platform offers an advanced statistical display as well as a simple networking management protocol (SNMP) agent. For comprehensive control, it supports our Lazulite and XMS network management systems.

Compact and efficient MPEG •remultiplexer

Input/output bit rate up to 180 Mb/s •

Remultiplexing of up to 8 ASI •

Advanced management of PSI/SI/PSIP •tables

PID filtering/remapping•

IP encapsulation and decapsulation•

Opportunistic data insertion and MHP •Support

SCTE 35 digital cue-tone insertion•

Bandwidth optimization and overflow •prevention

Easy configuration via Web server•

Supports management via Thomson •Lazulite and XMS solutions

Optional QPSK front-end•

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FInAncIng

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SpEcIFIcATIonS

DVB-ASI Interfaces

Amber II DTV: 2 to 8 DVB ASI in, up to •180 Mb/s on 4, up to 90 Mb/s on the remainingAmber II Starter: 1 to 8 DVB ASI in, up •to 50 Mb/s4 DVB ASI or SMPTE 310M output, •conveying the same generated transport stream

RF Input Interfaces

Up to 2 inputs compliant with 8VSB or •QPSK specifications75Ω Type F connectors •(Amber II DTV only)

GPI Inputs

2 x 50Ω BNC inputs to activate a stored configuration

Free Voltage Contacts

Three relay closure: power off, error status, warning status

External Clock

50Ω BNC feeds the equipment with a channel clock, setting the output stream rate

10/100Base-T Ethernet

1 interface for configuration and supervision, data injection (table servers and packet servers)

Management

LCD screen and keypad for easy •access to parameters (Amber DTV only)LEDs for quick status detection; •power and alarm LEDs on front panel Embedded Web server for control and •configurationDrag and drop GUI for service/•component selectionAdvanced statistical display•SNMP v.1/2 agent for configuration •and monitoringSupports Lazulite and XMS network •management systemsSupports activation of stored •configurations via GUI ,GPI, configuration scheduler, SNMP and SCTE 35 in-band triggers

Physical Characteristics

1 RU x 19" •Weight: 8 kg (17.6 lbs.)•110V to 240 VAC, max 100W•Optional redundant power supply•

Environmental Conditions

Operating temperature 0˚ to 50˚C •(41°to 104°F)Storage temperature -40˚ to 70˚C •(23°to 113°F)Operating and storage: 5% to 90% •relative humidity, non-condensing

Compliance

CE

oRdERIng InFoRmATIon

TNM-405x-yAMBER II Starter: DTV adapter, x = 1, 2, 4, or 8 ASI inputs and 1 ASI/310M output, 1 RU, LED front panel, bit rate up to 50 Mb/s, Ethernet configuration, y = D (DVB version) or A (ATSC version)

TNM-406x-yAMBER II Advanced: DTV processor, x = 2, 4, or 8 ASI inputs and 1 ASI output, 1 RU, advanced front panel, bit rate up to 90 Mb/s, Ethernet configuration, y = D (DVB version) or A (ATSC version)

© Copyright 2008 Thomson, Inc. All rights reserved. Printed in USA. Grass Valley is a trademark of Grass Valley, Inc. All other tradenames referenced are service marks, trademarks, or registered trademarks of their respective companies. Specifications subject to change without notice. CDT-3049D-1

OpalIP Encapsulator

CoraliTV Broadcasting Server

PearlEPG Server

IP Traffic

ETHERNET LAN

Amber IIATSC Digital TV Processor

Ethe

rnet

Inpu

t

LAN/WAN

AudioVideo

ASI Inputs QPSK Inputs8VSB Inputs

AmbER EnvIRonmEnT

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ANEXO 9

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combining powerful Ip encapsulation and filtering capabilities with an advanced software architecture, and advanced bandwidth management, our opal solution is the most efficient and powerful Ip encapsulator in the industry today.

KEY FEATURES

OpalIp encapsulator

Using our Opal IP Encapsulator, you can offer a wide range of data services over satellite, cable, or terrestrial DVB- or ATSC-compliant networks.

Advanced Software Architecture

The Opal software environment uses a client/server architecture based on OpenMux technology. The OpenMux solution is a multiplexing software kernel that simultaneously manages various input types, including single program transport streams (SPTSs), multiple program transport stream (MPTSs), private data, IP frames, audio signals, PSI/SI and PSIP tables and outputs an MPEG-2 DVB/ATSC compliant transport stream.

Advanced Bandwidth Management

Within the Opal environment, there are three bandwidth-management algorithms available to enhance the performance of your transport stream: static rate

management, virtual channels, and optional opportunistic data insertion (ODI). You can apply these algorithms simultaneously if you choose.

Using static rate management, you can assign a PID with a static rate, reserved in the multiplex. This approach guarantees the bit rate for the assigned PID.

Using virtual channels, you can divide your global bandwidth into several channels. Each virtual channel can include several services or PIDs. By assigning priorities and setting the parameters of each service, you can share bandwidth dynamically between different services.

For ODI, the Opal encapsulator supports the powerful and patented OptiMux technology from Thomson. OptiMux technology maximizes bandwidth utilization by replacing stuffing bytes in the stream with useful data according to rate and priority policies. You can also integrate the Opal platform with an SMPTE-325 server for ODI.

The encapsulator will insert the useful data coming from the SMPTE-325 server into the MPEG-2 transport stream to support, for instance, the transfer of a multicast file.

Advanced Redundancy Management

The encapsulator implements the virtual router redundancy protocol (VRRP RFC 2338) standard; using it, your network sees only one virtual Opal platform. In reality, this platform is comprised of two physical systems, a main and a backup. The protocol lets you define and change the behavior of each of these systems to suit all the different possible events it may encounter.

The encapsulator also features IP traffic redundancy. You can connect its two Ethernet boards to two different IP networks. When it detects the lack of a service on the first network, it looks to the second; if the service is available, it will encapsulate it.

Performs IP frame encapsulation per •DVB or ATSC specifications

Powerful IP filtering management•

Unique automatic analysis of •upstream network traffic

Full management of PSI/SI and PSIP •tables

Delivers optimal bandwidth •management via OptiMux technology

Outstanding graphical user interface•

Compatible with all major multicast •software and all leading DVB/ATSC receiver devices

Open platform compliant with DVB-•RCS protocol

Page 180: DISEÑO HDTV

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FinAncing

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HEAdqUARTERS

SpEciFicATiOnS

MPEG-2 DVB and ATSC Tables Management

Fully compliant with DVB/ATSC standards and generates:

MPEG-2 PSI tables (PAT, CAT, and •PMT)DVB SI tables (NIT, SDT, TDT, and INT)•ATSC PSIP tables (MGT, VCT and STT)•

Inputs and Outputs

Up to four Ethernet 10/100 Mb/s •physical inputsUp to 80 Mb/s of IP datagrams•50 different simultaneous IP inputs•Live ASI input for ODI (optional)•DVB ASI output interface•

Physical Characteristics

1 RU x 19", weight: 12 kg•2 RU x 19", weight: 20 kg•100-240V, 50-60 Hz power supply•

Environmental Conditions

Operating temperature: 10° to 35°C•Operating humidity: 10-90% relative •humidity non-condensing

ORdERing inFORmATiOn

TNM-5201-EL1 RU, Entry Level version, 8 Mb/s, 5 services

TNM-5220-A2 RU, 20 Mb/s, 25 services

TNM-5220-B1 RU, 20 Mb/s, 25 services

TNM-5240-A2 RU, 40 Mb/s, 50 services

TNM-5240-B1 RU, 40 Mb/s, 50 services

TNM-5280-A2 RU, 80 Mb/s, 50 services

TNM-5280-B1 RU, 80 Mb/s, 50 services

Additional ordering information available upon request

© Copyright 2008 Thomson. All rights reserved. Printed in USA. All tradenames referenced are service marks, trademarks, or registered trademarks of their respective companies. Specifications subject to change without notice. CDT-3031D-1

OpAl ip EncApSUlATOR EnviROnmEnT

Example of Opal IP encapsulation of a multicast file within a fully redundant distribution system.

Superior Configuration and Supervision

The Opal environment features an intuitive and easy-to-use configuration and supervision application over TCP/IP. The application’s interface provides a complete display of all MPEG-2 DVB and ATSC parameters and performs powerful

supervision of all IP inputs. It also analyzes and displays upstream network traffic automatically to ensure it always has something to encapsulate.

An optional simple network management protocol (SNMP) agent is also available.

Enhanced ip Encapsulation & powerful ip Filtering

IP Encapsulation IP FilteringEncapsulates IP frames into an MPEG-2 transport stream, and simultaneously manages the following protocols1: Available filtering options:

•Datapiping,datastreaming•Multi-protocolencapsulation(MPE)•Ultralightweightencapsulation(ULE)•IPv4orIPv6datagrams2 •MACaddressesmanagement:IPcopyforeasyMACmanagement

(RFC 1112 compliant)•MAC/IPassociationtablemanagementviaOpalinterface,private

API, text files, or SNMP3

•MACsource/destinationaddresses•IPsource/destinationaddresses(withsubnetcapabilities)•TCP/UDPsource/destinationportnumber•Diverseprotocolsandservices

1 An optional Ethernet bridge through the MPEG-2 network, using the MPE specifications, is available.

2 Permits encapsulation of IPv4 or IPv6 datagrams and manages IPv4 and IPv6 network interconnectivity (IPv4 to IPv6 and IPv6 to IPv4 translation).

3 The Opal environment can manage up to 65535 MAC addresses per network.

LAN

OpalIP EncapsulatorsMuticast File

Transfer Server

MPEG-2 VideoServer

MPEG-2 EncoderIP DVB Router

Receiver

Reception & DisplayModulation &TransmissionIP EncapsulationIngestion & Transmission

ASI

ASI IPASI

Main

Back-up Switcher

Page 181: DISEÑO HDTV

BIBLIOGRAFÍA

[1] Held, Gilbert, Understanding IPTV, First Edition, Auerbach Publications, New York Octuber 2006. [2] www.cinemanow.com, Octubre 2008 [3] www.movielink.com, Noviembre 2008 [4] www.at&t.com, Noviembre 2008 [5] www.verizon.com, Diciembre 2008 [6] Wes, Simpson, IPTV and Internet Video, First Edition, Elsevier, EE. UU. 2007 [7] O´Driscoll, Gerard, Next Generation IPTV Services and Technologies, First Edition, A John Wiley & Sons, New Jersey 2008 [8] www.thomsongrassvalley.com